Ordovás Santos, André Quites2025-06-162025-06-162025-06-16https://dspace.unila.edu.br/handle/123456789/9126Tese apresentada ao Programa de Pós-Graduação Interdisciplinar em Energia e Sustentabilidade da Universidade Federal da Integração Latino-Americana, como requisito parcial à obtenção do título de Doutor em Energia e Sustentabilidade.Para que se possa alcançar a neutralidade de carbono até 2050, estudos mostram a importância do aumento de 300% da capacidade das fontes solares e eólicas. Essas fontes, devido à sua natureza intermitente e frequentemente distribuídas, constituem grande desafio para a estabilidade e a confiabilidade das atuais redes elétricas. A digitalização dessas redes é essencial para permitir maior penetração de recursos energéticos distribuídos (REDs), porém os investimentos necessários são colossais, impossíveis de realizar de uma única vez. As microrredes elétricas inteligentes permitem a digitalização gradual das redes elétricas, representando ilhas inteligentes passíveis de serem integradas gradualmente à rede legada. Seus sistemas inteligentes permitem o gerenciamento ótimo dos REDs intermitentes em seu interior, escondendo sua complexidade da rede elétrica. Sua viabilidade técnica no Brasil já foi demonstrada por projetos-piloto, e já são utilizadas comercialmente em países avançados. Entretanto, sua viabilidade comercial, bem como o aproveitamento de todos os seus potenciais benefícios econômicos, sociais e ambientais, ainda encontra impedimentos regulatórios, sobretudo no contexto urbano, onde a agregação de prossumidores é essencial. Em especial, a regulação ainda não permite o compartilhamento ou comércio local de energia e restringe a existência de sistemas de distribuição privados e ilháveis. Esta pesquisa tem por objetivo propor e testar alternativas de mudanças na regulação para a viabilização regulatória e econômica das microrredes elétricas comunitárias e sua difusão, quanto a seu potencial impacto e factibilidade no contexto nacional, considerando a experiência internacional. A metodologia empregada utilizou pesquisas bibliográficas sistemáticas, por meio das quais estabeleceu-se uma proposta composta de fatores e alternativas, constituindo hipóteses fundamentadas de cenários regulatórios. As hipóteses foram então testadas com a utilização de métodos qualitativos. Buscando sua refutação, foram realizadas entrevistas com especialistas, pesquisadores e stakeholders com experiência na área de regulação e Smart Grids. Compôs-se também portfólio de vídeos públicos, disponíveis na web, com entrevistas, debates e conferências sobre temas relacionados à pesquisa. Os argumentos relacionados direta ou indiretamente às hipóteses em análise foram registrados e analisados, buscando-se por possíveis refutações. Não foram identificadas refutações nos testes qualitativos. Por fim, foram realizados testes quantitativos por meio de testes de linha de base da moderna teoria da regulação, utilizando o software HOMER GRID. Os testes avaliaram a aplicação das hipóteses passíveis de serem testadas quantitativamente, considerando o contexto do Centro Histórico de Porto Alegre, bairro com grande potencial de geração solar e riscos de inversões de fluxo com o aumento da penetração de REDs, além de ser sujeito a desastres climáticos. Os testes quantitativos também não foram capazes de refutar as hipóteses estabelecidas, tendo, ao contrário, indicado serem propostas promissoras para viabilizar as microrredes comunitárias, beneficiando seus membros e também a distribuidora local. Com isso, torna-se possível a digitalização economicamente sustentável das redes elétricas, permitindo o aumento da penetração de REDs e contribuindo para a manutenção do caráter renovável da matriz elétrica nacional, mesmo com aumento de demanda. Resumen Para alcanzar la neutralidad de carbono para el año 2050, estudios destacan la importancia de incrementar en un 300% la capacidad instalada de fuentes solares y eólicas. Estas fuentes, debido a su naturaleza intermitente y frecuentemente distribuida, representan un gran desafío para la estabilidad de las redes eléctricas actuales. La digitalización de estas redes es esencial para posibilitar una mayor penetración de recursos energéticos distribuidos (REDs); sin embargo, las inversiones necesarias son colosales e inviables de realizar en un único esfuerzo. Las microrredes eléctricas inteligentes ofrecen una solución al permitir la digitalización gradual de las redes eléctricas. Estos sistemas inteligentes optimizan la gestión de los REDs intermitentes en su interior, ocultando su complejidad a la red eléctrica principal. Su viabilidad técnica ya ha sido demostrada en Brasil mediante proyectos piloto, y en países avanzados ya son empleadas comercialmente. No obstante, su viabilidad comercial, así como el aprovechamiento pleno de sus beneficios, enfrenta barreras regulatorias, especialmente en contextos urbanos, donde la agregación de prosumidores resulta fundamental. En particular, la regulación actual no permite el comercio local de energía, además de restringir la existencia de sistemas de distribución desconectables. Esta investigación tiene como objetivo proponer y testar alternativas de cambios regulatorios que viabilicen las microrredes eléctricas comunitarias en el contexto nacional, considerando también la experiencia internacional. La metodología empleada incluyó investigaciones bibliográficas sistemáticas, mediante las cuales se definió una propuesta compuesta por factores y alternativas que constituyen hipótesis de escenarios regulatorios. Estas hipótesis fueron validadas utilizando métodos cualitativos. Para su refutación, se realizaron entrevistas con especialistas, investigadores y partes interesadas con experiencia en regulación y Smart Grids. También se recopiló un portafolio de videos públicos disponibles en la web, que incluyen entrevistas, debates y conferencias relacionadas con los temas de la investigación. Los argumentos relacionados con las hipótesis en análisis fueron registrados y analizados, buscando posibles refutaciones. Las validaciones cualitativas no identificaron refutaciones. Finalmente, se llevaron a cabo validaciones cuantitativas mediante pruebas de línea base de la moderna teoría de la regulación, utilizando el software HOMER GRID. Estas pruebas evaluaron la aplicación de las hipótesis que podían ser verificadas cuantitativamente, considerando el contexto del Centro Histórico de Porto Alegre, un barrio con alto potencial de generación solar y riesgo de inversiones de flujo debido al aumento de la penetración de REDs, además de ser vulnerable a desastres climáticos. Las pruebas cuantitativas tampoco refutaron las hipótesis establecidas; al contrario, señalaron su gran potencial para viabilizar las microrredes comunitarias, beneficiando tanto a sus miembros como a la distribuidora local. Con esto, se posibilita la digitalización económicamente sostenible de las redes eléctricas, permitiendo una mayor penetración de REDs y contribuyendo al mantenimiento del carácter renovable de la matriz eléctrica nacional.viopenAccessredes elétricas inteligentesenergias renováveisgeração distribuída de energia elétricapolíticas públicas