Andy Sun, professor Sloan do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), trabalhou em novos métodos para integrar energia renovável na rede elétrica. Sun, que é um dos principais especialistas globais em energias renováveis e membro da Sloan School of Management do MIT, integra energias renováveis para melhorar a rede eléctrica para uma melhor utilização.
Já em 2020, Sun era Ph.D. em pesquisa operacional. candidato com formação acadêmica diversificada: cursou engenharia elétrica, computação quântica e computação analógica, mas ainda buscava um tema de pesquisa de doutorado envolvendo energia.
A jornada para integrar energia renovável na rede elétrica
A jornada de Sun para se tornar um especialista em redes elétricas foi informada por todas as etapas de seu ensino superior. Sun, que nasceu e cresceu na China, formou-se em 2003 com bacharelado em engenharia eletrônica pela Universidade Tsinghua, em Pequim. Posteriormente, ele se mudou para o MIT e se matriculou como estudante de pós-graduação no Media Lab. Sun começou a trabalhar no projeto de circuitos de computadores analógicos para o professor Neil Gershenfeld, outro indivíduo cuja visão de mundo teve impacto no Sol, em vez de sua pretendida pesquisa de computação quântica.
Um dia, como parte de um curso de pós-graduação em energia ministrado pelo professor visitante Ignacio J. Pérez Arriaga, os alunos visitaram a sede da ISO-New England, a organização que opera toda a rede elétrica e o mercado atacadista de eletricidade da Nova Inglaterra. Ele bateu no Sol. Ele pode utilizar seus conhecimentos de engenharia para construir e melhorar a rede como um todo, com todas as suas conexões, circuitos e necessidade de eficiência.
“As redes elétricas no continente dos EUA são compostas por duas interconexões principais, a Interconexão Ocidental, a Interconexão Oriental, e uma interconexão menor, a rede do Texas”, diz Sun. “Dentro de cada interconexão, a rede elétrica é essencialmente uma grande máquina. Está ligado por dezenas de milhares de quilómetros de linhas de transmissão, milhares de geradores e consumidores, e se alguma coisa não estiver sincronizada, o sistema pode entrar em colapso. É um dos sistemas de engenharia mais complicados.”
Sun não pensou muito nisso. Além de pensar amplamente sobre a futura estrutura da rede e o processo de tornar praticamente toda a energia renovável, ele escreveu centenas de artigos sobre a optimização do fluxo de energia renovável intermitente através do sistema eléctrico, uma questão prática significativa para os operadores da rede. Sun, professor associado de pesquisa operacional que retornou ao MIT em 2022 como Professor Associado Iberdrola-Avangrid em Sistemas de Energia Elétrica, enfatiza a necessidade de fazer uma transição rápida para fontes de energia renováveis.
“A descarbonização do nosso sistema energético é fundamental”, afirma Sun. “Isso vai mudar muitas coisas porque tem que mudar. Não temos muito tempo para chegar lá. Duas décadas, três décadas é a janela em que temos de fazer muitas coisas. Se você pensar em quanto dinheiro precisará ser investido, na verdade não é tanto. Devemos abraçar este futuro que temos que alcançar.”
Integração de energias renováveis para melhorar a rede elétrica
O principal problema que a Sun enfrenta é que, em contraste com algumas outras fontes de electricidade, as fontes de energia renováveis têm uma propensão para serem intermitentes, produzindo energia num padrão desigual ao longo do tempo. Os operadores de rede podem superar esse problema, mas isso exige algumas ideias novas.
Numerosos estudos produzidos pela Sun concentram-se nas especificidades de como utilizar fontes de energia intermitentes com mais frequência, mantendo ao mesmo tempo o atual grau de funcionalidade da rede. Este também é o foco de seu livro de 2021, em coautoria com Antonio J. Conejo, “Robust Optimization in Electric Energy Systems”.
“Um tema importante da minha pesquisa é como conseguir a integração de energias renováveis e ainda operar o sistema de forma confiável”, diz Sun. “É preciso manter o equilíbrio entre oferta e demanda. Isto requer muitas escalas de tempo de operação, desde o planejamento de várias décadas até a manutenção mensal ou anual, até operações diárias, segundo a segundo. Eu trabalho em problemas em todas essas escalas de tempo.”
