No contexto da aceleração do processo de eletrificação, os operadores de redes elétricas enfrentam o desafio de como aumentar a capacidade de transmissão a partir da infraestrutura existente. Cornelis Plet, Diretor de Tecnologia de Integração de Sistemas de Rede da GE Vernova, aponta que os Sistemas de Transmissão de Corrente Alternada Flexível (FACTS) e as tecnologias avançadas de controle de fluxo de potência estão se tornando ferramentas-chave para resolver esse problema. Essas tecnologias de aprimoramento de rede permitem otimizar o transporte de eletricidade ajustando as características elétricas, sem a necessidade de construir novas linhas.
Com o crescimento da demanda por eletricidade e as mudanças na distribuição geográfica da geração de energia renovável, a expansão das redes de transmissão desacelerou. Na América do Norte e na Europa, a construção de novas linhas de alta tensão geralmente leva de dez a quinze anos, tornando a capacidade de transmissão um gargalo do sistema. Tecnologias FACTS, como compensadores estáticos de reativos e STATCOM, ajudam os operadores a utilizar as linhas existentes com mais eficiência, estabilizando a tensão e melhorando a distribuição do fluxo de potência.
Casos de implantação real demonstram os efeitos significativos da tecnologia FACTS. No corredor de transmissão Manitoba-Minnesota, que conecta o Canadá e os EUA, a instalação de um compensador estático de reativos aumentou a capacidade de transmissão em aproximadamente 200 MW. Da mesma forma, no complexo hidrelétrico Temascal, perto da Cidade do México, um grande compensador estático de reativos elevou o nível seguro de transmissão de 1.300 MW para 1.500 MW. O projeto STATCOM na subestação Marcy, no estado de Nova York, também alcançou uma expansão de capacidade de 200 MW.
Em redes com alta penetração de energia renovável, o papel dos dispositivos FACTS é particularmente proeminente. A rede elétrica do Texas instalou vários compensadores estáticos de reativos para apoiar a estabilidade de tensão na transmissão de energia eólica. Já os longos corredores de transmissão no Brasil combinaram compensação em série e dispositivos STATCOM para suprimir oscilações e aumentar a controlabilidade.
Tecnologias de segunda geração, como os dispositivos avançados de controle de fluxo de potência, direcionam ainda mais o fluxo de forma direta, redistribuindo a energia através do ajuste da impedância da linha. Por exemplo, a National Grid do Reino Unido implantou controladores modulares em série em uma linha de 275 kV no norte da Inglaterra, com o objetivo de liberar até 1,5 GW de capacidade de transmissão adicional.
Estudos mostram que as tecnologias FACTS e de controle avançado de fluxo de potência podem aumentar a capacidade de carga das linhas de transmissão em 10% a 20%, e em casos limitados pela estabilidade de tensão, a melhoria pode chegar a 40% a 50%. Essas tecnologias são especialmente adequadas para áreas com múltiplas conexões de rotas, como corredores de energia renovável e gargalos metropolitanos, mas não podem aumentar a capacidade térmica nominal dos condutores.
Custo e aceitação social também são considerações importantes. Embora a instalação de FACTS possa custar dezenas de milhões de dólares, a viabilidade econômica geralmente é melhor em comparação com os atrasos de licenciamento para novas linhas. Além disso, as tecnologias de aprimoramento de rede geralmente operam dentro dos corredores existentes, evitando obstáculos como oposição da comunidade.
No geral, as tecnologias FACTS e de controle avançado de fluxo de potência estão se tornando componentes importantes do conjunto de ferramentas dos operadores de rede, combinando-se com métodos como a substituição por condutores avançados e sistemas de classificação dinâmica de linhas para aumentar coletivamente a capacidade de transmissão. Isso reflete a transição do sistema elétrico de uma simples construção de rede física para uma operação otimizada de forma inteligente.
