Caterpillar mira aluguel de energia à medida que a instabilidade da rede se intensifica

Aproximadamente ao meio-dia de segunda-feira, 28 de abril, a rede elétrica nacional da Espanha sofreu uma queda generalizada e abrupta, causando falhas em cascata que deixaram grandes áreas do país — e partes do vizinho Portugal — no escuro.

Redes de telefonia móvel e internet entraram em colapso, semáforos falharam e hospitais foram forçados a adiar cirurgias não essenciais. Os sistemas de transporte público pararam, com cerca de 35.000 passageiros evacuados de trens e metrôs.

Apagão na Península Ibérica

A experiência da Espanha está longe de ser única. A falta de investimento em infraestrutura de transmissão, aliada à pressão do aumento da demanda e à descentralização dos insumos, resultou em maior fragilidade nas redes elétricas globais. Recentes apagões em larga escala foram relatados no Chile, Cuba, Venezuela, Paquistão e em vários estados dos EUA.

Para alguns fabricantes, no entanto, essa volatilidade representa uma abertura comercial. Entre aqueles que estão se posicionando para se beneficiar está a Caterpillar, a maior fabricante mundial de equipamentos de construção.

Antes considerada principalmente como fornecedora de energia de reserva emergencial para instalações industriais e data centers, a Caterpillar agora está reformulando seus grupos geradores como um componente fundamental em estratégias de energia distribuída. "Nós os vemos como pontes para a rede", disse Brian George, vice-presidente de engenharia e gestão de produtos para grandes empresas de energia elétrica da empresa.

Grupo gerador a gás natural G3520K de 20 cilindros da Cat. Foto: Cat

O grupo identificou o que George chama de “oportunidade de suporte à rede elétrica” ao fornecer ativos de geração mais próximos dos centros de demanda — um modelo conhecido como geração distribuída.

A Caterpillar afirma oferecer um conjunto “integrado” de recursos, desde o projeto do sistema até a geração de energia, armazenamento, controle e aparelhagem de comutação, permitindo a entrega de microrredes temporárias e semipermanentes.

Grande parte desse trabalho é coordenado a partir do Centro de Demonstração e Aprendizagem de Málaga, localizado nas colinas acima da Costa del Sol, na Espanha. A divisão de Energia Elétrica, parte da divisão de Energia e Transporte da Caterpillar, comercializa seus produtos por meio das marcas Cat, FG Wilson e MWM. As aplicações abrangem desde mineração e agricultura até assistência médica e em desastres.

“Estamos vendendo soluções, não apenas grupos geradores”, disse Rich Osborne, vice-presidente e gerente geral de grande porte de energia elétrica.

O sistema energético espanhol ilustra tanto as promessas quanto as armadilhas da rápida expansão das energias renováveis. Aproximadamente 56% da energia da rede elétrica do país provém atualmente de fontes eólica e solar, e o governo pretende elevar esse número para 81% até 2030. Mas a rápida implantação de energias renováveis não foi acompanhada por um investimento equivalente em armazenamento. Sem capacidade suficiente para equilibrar a oferta intermitente com a demanda, os riscos de confiabilidade permanecem.

É nesse contexto que a Caterpillar se apresenta. Os mais recentes grupos geradores da série G3500K da empresa — alimentados por gás natural ou biogás — são projetados para implantação em larga escala e podem atingir a carga máxima 40% mais rápido do que os modelos anteriores. A empresa afirma que eles proporcionam uma economia de combustível de até € 350.000 em um período de dez anos. Quando configurados para cogeração de calor e energia (CHP), a eficiência geral pode chegar a 90%.

Sistemas de energia distribuída

Sistemas de energia distribuída, no entanto, exigem mais do que apenas motores. A Caterpillar desenvolveu um ecossistema de hardware e software para gerenciar configurações cada vez mais complexas. Fundamental para isso é seu conjunto de controladores ECS, que abrange desde o ECS 100, projetado para sistemas de reserva de pequena escala, até o ECS 400, capaz de orquestrar microrredes híbridas completas.

No Campo de Provas da empresa em Tucson, o ECS 400 agora supervisiona um sistema híbrido de energia solar e bateria, o que, segundo relatos, proporciona uma redução de 33% no consumo de combustível e reduz os custos de manutenção em 25%. A plataforma do controlador foi projetada para compatibilidade com versões anteriores. "Não exigimos que os clientes comecem do zero", disse Vic Williams, gerente comercial da Caterpillar.

Unidades da Petersen Power Systems operando com HVO, Foto: Caterpillar

Embora o hardware seja fabricado pela Cat, o fornecimento de energia é feito por meio de sua rede de revendedores sob a marca Cat Rental Power Solutions.

No norte da Califórnia, por exemplo, a Peterson Power Systems, revendedora de energia elétrica da Caterpillar, gerou mais de 8 milhões de galões de óleo vegetal hidrotratado (HVO) desde 2022 para abastecer serviços públicos durante cortes de energia para segurança pública e interrupções na rede elétrica após incêndios florestais.

“A geração de energia a partir de motores de combustão interna continua sendo o padrão da indústria para mitigar os efeitos potencialmente desastrosos de interrupções, ao mesmo tempo em que fornece uma base sólida para permitir o uso crescente de microrredes compostas por energia solar e armazenamento”, disse John Krummen, vice-presidente executivo da Peterson Power Systems. “Estamos facilitando ativamente o uso de combustíveis renováveis como o HVO para a transição de tecnologias de geração de energia estabelecidas para um futuro de baixo carbono.”

Durante a temporada de incêndios florestais de 2019, a Peterson também forneceu HVO para clientes que se preparavam para cortes de energia liderados pela concessionária — medidas destinadas a reduzir o risco de incêndio devido à infraestrutura de transmissão envelhecida.

No entanto, embora a geração de energia renovável tenha crescido significativamente na Espanha, o armazenamento de energia está atrasado, o que pode contribuir para os desequilíbrios da rede. Embora não seja necessariamente a causa raiz do apagão de abril, a falta de infraestrutura de armazenamento suficiente continua sendo uma fraqueza estrutural.

Os mesmos princípios se aplicam ao nível das microrredes. A Caterpillar desenvolveu uma gama de sistemas de armazenamento de energia em baterias (BESS) para complementar seus grupos geradores. Eles atendem a diversas finalidades — desde o armazenamento de energia renovável para uso posterior até o fornecimento de eletricidade em picos de demanda ou o carregamento de equipamentos elétricos.

Nível de microrrede

A linha de produtos abrange unidades compactas, como o ETS, projetado para torres de telecomunicações, até sistemas XES móveis, modelos ECE e ETS de médio porte e os sistemas de contêineres PGS (Estabilização da Rede Elétrica).

Esses ativos são projetados para mitigar uma série de interrupções na rede, incluindo quedas de tensão, flutuações de frequência e falhas diretas do sistema. Em configurações híbridas, as unidades BESS podem reduzir o consumo de combustível do gerador e mitigar os impactos no desempenho de picos repentinos de energia, gerando economias potenciais tanto em custos operacionais quanto em emissões.

“Esses não são mais apenas recursos emergenciais”, enfatizou George. “Nós os vemos como pontes para a rede elétrica.”

Como disse Michele Trebbi, engenheira de sistemas de energia da Caterpillar: "Não vemos a rede elétrica como inimiga, mas como parceira. Oferecemos soluções de transição para que a rede elétrica possa continuar fornecendo energia aos clientes existentes."