Introdução
Uma Central Eléctrica Virtual (VPP) não é uma central. Não é virtual no sentido do metaverso, e não produz energia da forma tradicional. Em vez disso, orquestra. Imagine um maestro digital a orientar uma orquestra caótica de painéis solares em telhados, baterias domésticascarregadores de veículos eléctricos, sistemas HVAC e cargas industriais. Isto é um VPP. E saber como é que ela ganha dinheiro não é apenas útil para os investidores - é essencial para os consumidores, agregadores, empresas de serviços públicos e todos os que apostam na transição energética.
Porquê? Porque a rentabilidade, e não a ideologia, é o que determina se esta transição se mantém.
Sistema de armazenamento de energia de bateria comercial de 200 kWh / 215 kWh
O que é uma central eléctrica virtual e o que a torna rentável?
Uma central eléctrica virtual coordena os recursos energéticos distribuídos (DER) através de software, transformando milhares de pequenos activos díspares em algo que parece e se comporta como uma central eléctrica tradicional - mas com mais agilidade.
Ao contrário de uma central eléctrica centralizada, uma VPP não é proprietária do hardware que utiliza. Aluga flexibilidade. Compra momentos de troca de energia. Este é o principal fator de diferenciação.
O lucro não resulta do simples volume de produção. Resulta do tempo, da inteligência e do acesso ao mercado. Se conseguir reagir aos sinais da rede mais rapidamente do que uma central de gás pode fazer girar, é uma empresa valiosa. Se conseguir armazenar o excesso de energia solar e despachá-lo no momento em que os preços sobem, é ouro.
Francamente, eu costumava pensar que a escala era a chave para a rentabilidade. Mas, ao longo dos anos, tenho visto startups ágeis e que priorizam o software superarem os operadores de hardware pesado ao dominarem uma única coisa: monetização da flexibilidade.
Deixem-me contar-vos uma história - 2017, Munique. Estava a visitar uma startup que geria 3.000 baterias domésticase nenhuma delas era sua. Ganhavam mais com o acesso à API do que a maioria das centrais de gás ganhava com a produção. Era um quebra-cabeças.
Fluxos de receitas de uma central eléctrica virtual
Arbitragem de energia
Comprar em baixa, vender em alta. Parece simplista - e é - até se acrescentar a aprendizagem automática, a análise preditiva e a negociação algorítmica à mistura. A arbitragem de energia é essencialmente uma forma de otimização do armazenamento: carregue as suas baterias quando os preços baixam e descarregue-as quando atingem o pico.
Digamos que a sua bateria carrega a $30/MWh às 2 da manhã e descarrega a $120/MWh às 6 da tarde. Trata-se de uma margem saudável. As margens líquidas, depois de contabilizar a degradação e as perdas de ida e volta, situam-se frequentemente no intervalo 15-25% - mas podem aumentar durante a volatilidade.
Lembro-me de que, durante o congelamento do Texas em 2021, uma bateria que ajudei a especificar em Austin ganhou três meses de receitas numa só noite. O tempo era tudo. Mas aqui está a verdade incómoda: não se pode confiar apenas na arbitragem. É demasiado "festim ou fome".
Regulação de frequência e serviços auxiliares
Os serviços auxiliares são funções de apoio que mantêm a estabilidade da rede, como a regulação da frequência, o controlo da tensão e as reservas giratórias.
É aqui que os VPPs brilham. Na regulação da frequência, os milissegundos são importantes. Quando a frequência da rede desce abaixo dos 60 Hz, alguém tem de atuar - rapidamente. Os VPPs podem fazê-lo.
A Reserva de Energia de Hornsdale da Tesla, na Austrália do Sul, não provou apenas que as baterias podiam jogar - partiu o marcador. No seu primeiro ano, poupou mais de $40 milhões em custos de regulação da rede e ganhou uma boa fatia para si própria.
Os mercados de regulação variam consoante o ISO/RTO, mas os recursos de resposta rápida são sistematicamente mais bem pagos. VPPs que podem garantir respostas de 4 segundos ou melhores? São máquinas de receitas.
E aqui vai uma tangente - uma vez brinquei com um operador de rede dizendo que os VPPs eram como negociantes financeiros: eles não ganham nada, apenas sabem exatamente quando agir.
Programas de resposta à procura
Os serviços públicos pagam aos VPPs para não usar o poder. Contra-intuitivo? Bem-vindo à resposta à procura.
Se uma empresa de serviços públicos souber que pode reduzir 500 MW de procura durante um pico de verão activando o seu VPP, pagará muito bem. A ISO New England, a PJM, a CAISO - todas elas oferecem pagamentos de capacidade para este efeito.
A National Grid, por exemplo, gere um programa de resposta à procura comercial e industrial que paga às empresas para desligarem os chillers ou diminuírem as luzes. Os agregadores transformam essas acções em activos previsíveis.
Há alguns anos, prestei consultoria a uma empresa de armazenamento de alimentos em Massachusetts. Ganhámos mais dinheiro a desligar os congeladores durante 30 minutos do que com as operações reais. Loucura? Não. Economia de rede inteligente.
Participação no mercado de capacidade
Os mercados de capacidade são mecanismos que pagam aos recursos energéticos para garantir a disponibilidade durante os períodos de pico de procura. Pense nisto como ser pago para estar à espera, não apenas para entregar.
O que está em causa é o compromisso. A sua VPP pode prometer 10 MW no próximo verão durante as horas de ponta? Se sim, bem-vindo aos mercados de capacidade.
O Despacho 2222 da FERC abriu a porta aos DER. Antes disso, os mercados de capacidade eram do domínio dos grandes operadores.
Pense nisto como um seguro de rede. Está a ser pago para estar disponível, não apenas para fornecer. É um dinheiro aborrecido - mas aborrecido é bom em energia.
Serviços de rede para DSOs ou TSOs
Os operadores de sistemas de distribuição (DSO) e os operadores de sistemas de transmissão (TSO) precisam de ajuda no controlo da tensão, na redução do congestionamento e noutras questões localizadas. As VPPs, especialmente aquelas com activos geograficamente dispersos, podem oferecer estes serviços.
Por vezes, o dinheiro vem através de contratos de serviços fixos. Outras vezes, é obtido através de leilões.
Em 2020, vi um VPP municipal na Dinamarca obter receitas de apoio à rede simplesmente reencaminhando as cargas de AVAC entre bairros. Era a versão energética do balanceamento de cargas nas redes informáticas
Modelos de negócio e partes interessadas: Quem ganha dinheiro e como
Agregadores
Eles são os mestres das marionetas. Os agregadores ganham através de taxas de desempenho, pagamentos de resposta à procura e licenciamento de software. Plataformas como a AutoGrid e a Next Kraftwerke demonstraram que a fluência do mercado + aprendizagem automática = dólares reais.
Sinceramente, alguns agregadores são meros intermediários. Os melhores, no entanto, oferecem transparência e partilha de vantagens.
Proprietários de activos (Prosumidores, Utilizadores C&I, Investidores de baterias)
Tem energia solar no seu telhado? Uma bateria na sua garagem? É a matéria-prima de um VPP.
Os proprietários de activos recebem normalmente pagamentos fixos (uma taxa mensal definida) ou partilha de receitas (uma parte do que o agregador ganha).
Na Califórnia, conheci uma proprietária de casa que ganhava $40/mês ao deixar a sua Tesla Powerwall participar num VPP local. O seu período de retorno do investimento? Pouco menos de 5 anos. É melhor do que a maioria dos fundos de investimento.
Utilitários e retalhistas de energia
As empresas de serviços públicos poupam muito na redução de picos de consumo e no adiamento de infra-estruturas. Em vez de construírem uma nova subestação, inscrevem 1.000 clientes num VPP.
Alguns até têm os seus próprios programas. A Green Mountain Power destaca-se. O seu VPP de baterias domésticas ajudou a evitar milhões em custos de transmissão.
Também conquistam a lealdade dos clientes. Quando as pessoas se sentem parte da solução, ficam por cá.
Trata-se de agregações de base, muitas vezes geridas por cooperativas ou municípios.
Em Vermont e em partes da Alemanha, vi vizinhos juntarem os seus bens como se se tratasse de uma angariação digital de celeiros. Os lucros não são enormes, mas os ganhos de resiliência não têm preço.
Estudos de caso: Centrais eléctricas virtuais rentáveis
Central eléctrica virtual da Tesla (Austrália e Califórnia)
Receitas provenientes do apoio à rede, além de os clientes pouparem na venda de eletricidade a retalho. Na Austrália do Sul, o Tesla VPP reduziu os custos de regulação em mais de $40M.
A versão da Califórnia ajuda a evitar apagões contínuos. O modelo funciona - e está a expandir-se.
Próximo Kraftwerke (Alemanha)
Mais de 10.000 unidades descentralizadas - biogás, solar, eólica, baterias. A sua plataforma negoceia nos mercados de energia, auxiliares e de capacidade.
Foram pioneiros no que pode ser um "serviço de utilidade pública em rede".
Green Mountain Power (Vermont, EUA)
O seu VPP de baterias instalado no cliente não é vistoso, mas é eficaz.
Ao utilizar a energia armazenada durante os picos da ISO-NE, evitam os elevados encargos de transmissão. É um caso raro em que as poupanças regulamentares são o principal ROI.
Lições de implementações fracassadas ou limitadas
Alguns VPPs fracassam. O desalinhamento regulamentar mata muitos. Outros falham devido a uma densidade insuficiente de DER ou a uma má previsão.
Uma vez fui consultor num VPP na Florida. Bela interface. Economia terrível. Porquê? Sem volatilidade = sem arbitragem. Lição aprendida.
Arquitetura financeira de um VPP: como o dinheiro flui
Siga o dinheiro. A ISO paga ao agregador. O agregador fica com uma parte. O resto vai para os proprietários dos activos.
Os custos incluem software (motores de despacho, ferramentas de previsão), taxas de rede (comunicações seguras, otimização da latência), O&M de hardware e conformidade regulamentar.
A transparência é tudo. Aconselho sempre os clientes: mostrem aos utilizadores de onde vêm os seus dólares e porque flutuam.
O que irá impulsionar a rentabilidade do VPP a seguir
Três palavras: Dados, Política, VEs.
A IA e a análise preditiva estão a tornar-se assustadoramente boas. Combine isso com inversores inteligentes, telemetria em tempo real e saturação de IoT - e terá um ativo flexível com um sexto sentido.
Políticas como a FERC 2222 e o Pacote de Energia Limpa da UE estão a derrubar barreiras. Os mercados estão a abrir-se. Os guardiões estão a enfraquecer.
Os veículos eléctricos e as baterias domésticas são os gigantes adormecidos. À medida que as plataformas de participação amadurecem, o seu Ford F-150 Lightning poderá ganhar mais estacionado do que a conduzir.
Sinceramente, suspeito que, dentro de cinco anos, os VPP mais rentáveis serão construídos sobre rodas.
Conclusão
As centrais eléctricas virtuais não são um sonho de ficção científica - são um modelo financeiro pragmático e escalável que transforma a flexibilidade em dólares.
Os fluxos de receitas são estratificados, resilientes e cada vez mais democratizados. Quer seja um proprietário de activos, um agregador de sucesso ou uma empresa de serviços públicos com visão de futuro, chegou a altura de aproveitar esta oportunidade.
Porque a rede já não precisa apenas de energia. Precisa de tempo, agilidade e inteligência. Os VPPs fornecem todos os três - e são bem pagos por isso.
FAQ
As centrais eléctricas virtuais são rentáveis sem subsídios?
Sim, em mercados de elevada volatilidade ou de serviços auxiliares. Mas os subsídios aceleram a escala.
Quanto é que um proprietário de uma pequena bateria pode ganhar com um VPP?
De $10 a $50/mês, consoante o mercado e o tipo de programa.
Como é que as receitas do VPP são partilhadas entre os participantes?
Normalmente, trata-se de um modelo de partilha de receitas baseado no desempenho, embora alguns ofereçam pagamentos mensais fixos.
Qual é a diferença entre a VPP e a microrrede em termos de ROI?
As microrredes dão prioridade à resiliência, as VPP dão prioridade às receitas. As VPP oferecem frequentemente um retorno mais rápido.
As empresas ou comunidades podem criar o seu próprio VPP?
Absolutamente - especialmente com plataformas prontas a utilizar. É necessário acesso aos dados, conformidade e uma justificação comercial.