"As concessionárias estão deixando de vender apenas eletricidade aos usuários finais para gerenciar as redes e os fluxos de eletricidade", diz Haresh Kamath, gerente sênior de programas de recursos de energia distribuída do Instituto de Pesquisa em Energia Elétrica, sem fins lucrativos. "Há muitas vantagens em ter esses sistemas de energia próximos aos usuários finais, especialmente se as concessionárias tiverem alguma maneira de orquestrá-los e coordená-los".
Gerar e armazenar energia renovável mais perto de onde é usada pode aumentar a resiliência de uma rede, garantindo que a eletricidade continue fluindo para os usuários, mesmo que o restante da rede seja danificado por incêndios ou outros desastres. Mas o preço da resiliência é a eficiência. A proliferação de recursos energéticos variáveis distribuídos cria incerteza para a demanda de eletricidade; os utilitários produzirão muito ou não serão suficientes. Para Hannegan e seus colegas do Centro de Integração de Sistemas de Energia da NREL, ficou claro que, para criar um suprimento de eletricidade limpo, resistente, e eficiente, a grade do futuro terá que se administrar amplamente.
Em 2016, o Departamento de Energia concedeu ao Laboratório Nacional de Energia Renovável uma subvenção de US $ 4,2 milhões para desenvolver um software autônomo de controle de rede como parte de seu programa de Sistemas Distribuídos de Energia Otimizada para Rede (NODES). A idéia, diz Andrey Bernstein, líder do projeto NODES, era criar algoritmos que otimizassem a distribuição de eletricidade tanto no nível de residências individuais quanto no nível de toda a rede.
"O problema é que a tecnologia atual não é capaz de integrar quantidades muito grandes de recursos de energia distribuídos", diz Bernstein. "O que a NODES produz é uma plataforma plug-and-play que permite a integração de milhões de dispositivos, como painéis solares, baterias e veículos elétricos, que podem ser controlados nos limites do sistema".
Os algoritmos desenvolvidos por Bern e seus colegas transformam a grade em uma via de mão dupla. Em vez da abordagem de cima para baixo, na qual uma concessionária centralizada envia eletricidade para os usuários finais, o software de controle autônomo permite que os sistemas de energia distribuídos retornem o excesso de eletricidade à rede maior da maneira mais eficiente possível. Se estiver em um dia ensolarado e os painéis solares no telhado estiverem produzindo muito mais energia do que seus proprietários precisam, não há razão para uma empresa de eletricidade estar queimando tanto carvão quanto gás natural. Mas sem uma rede de controladores autônomos controlando a geração distribuída, um utilitário tem um ponto cego e não pode tirar proveito do excesso de energia limpa.
O software de controle de rede autônomo desenvolvido na NREL foi projetado para lidar com dezenas de milhares de sistemas de energia. Mas o que funciona no laboratório não será necessariamente capaz de lidar com o caos da vida real. Então, depois de três anos testando os algoritmos no laboratório grid-in-a-box da NREL, a equipe do NODES estava pronta para testá-lo em campo. O software autônomo foi testado em uma microrrede em um pequeno vinhedo da Califórnia e depois foi instalado em pequenas caixas de controle nos porões das quatro primeiras casas construídas em Basalt Vista.
