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Beatriz Braga Moura |

Microgrids: o caminho para a independência energética local

Se a Alemanha alcançar a sua meta de gerar 80% da sua energia através de recursos renováveis até 2050, uma solução sistêmica será necessária. Microgrids, por exemplo, estão sendo desenvolvidos por uma rede de pesquisa ao redor da Siemens. A experiência adquirida oferece a oportunidade de recompensas financeiras e a Siemens fundou a egrid joint venture com esse objetivo.

 

A transição da Alemanha para uma economia de energia renovável está avançando a todo vapor. As energias renováveis já representam 25% do mix energético. No entanto, uma maior quantidade de eletricidade de fontes renováveis precisará ser canalizada para que a rede da Alemanha atinja o seu objetivo de 80% de energia renovável até 2050.

 

Até hoje a capacidade instalada das energias renováveis da Alemanha está forçando a rede do país a chegar no seu limite. São necessárias redes inteligentes para garantir que os sistemas de distribuição de energia possam fornecer energia elétrica suficiente aos consumidores, mesmo que a produção de energia varie com o tempo. Ao contrário das redes de hoje, as redes inteligentes poderão equilibrar a geração e consumo de energia enquanto a eletricidade é distribuída.

 

Para garantir a eficácia dessa proposta, entre 2011 e 2013 um grupo de pesquisa liderado pela Siemens criou e testou uma rede inteligente na cidade de Wildpoldsried, na região de Allgäu, no sul da Alemanha como parte do projeto IRENE (Integração da Energia Regenerativa e da Mobilidade Elétrica). Michael Metzger, Gerente de Projeto de atividades da Siemens na rede de pesquisa da IRENE, explica que a Wildpoldsried foi o local ideal para começar o projeto. “Mesmo em 2010, Wildpoldsried estava usando instalações de energia eólica, solar e biomassa para produzir cerca de duas vezes mais eletricidade do que consumia. Em outras palavras, a cidade já oferece as condições que esperamos ver em toda a Alemanha no futuro”.

 

O projeto

 

O projeto IRENE foi concluído com sucesso no final de 2013. A rede inteligente se mostrou capaz de equilibrar de forma flexível o fornecimento de eletricidade e a demanda de energia flutuante da comunidade e, dessa forma, manter a estabilidade da rede. Entre outras coisas, isso foi conseguido com a ajuda de dois transformadores de distribuição controláveis e uma instalação de armazenamento de bateria. A rede inteligente da comunidade também foi equipada com um sistema de medição sofisticado, uma infraestrutura de comunicação moderna, com sistemas de geração de energia distribuídos e renováveis, como unidades fotovoltaicas e de biogás.

 

Além dos parceiros da pesquisa, os moradores de Wildpoldsried se beneficiaram do projeto. Graças a rede inteligente instalada, a geração de energia é cinco vezes maior do que o seu consumo. Isso é significativamente maior do que o necessário para a carga de pico local.

 

IRENE possibilitou aos seus parceiros de projeto estabelecer condições técnicas ideais para avançar mais um passo em direção ao ambicioso objetivo de transição de energia da Alemanha em 2050. Um projeto subsequente, IREN2, com tempo de execução programado para três anos, iniciou em julho de 2014.

 

"Se quatro quintos da nossa energia vierem de fontes renováveis e não de usinas de energia convencionais a partir de 2050, então - em termos do estado atual da tecnologia - ainda enfrentamos um grande desafio", comenta Torsten Sowa da Universidade RWTH Aachen. “Isso acontece porque hoje os sistemas de energia que usam fontes renováveis não são capazes de fornecer os serviços do sistema, como fazer energia reativa viável para manter a tensão em redes superpostas. Em outras palavras, nós precisamos de uma nova solução para alcançar nosso objetivo em 2050.”

 

Substituindo usinas de energia convencional

 

É aí que a IREN2 entra! Financiado pelo Ministério da Economia e Energia da Alemanha, o projeto está programado para acontecer por três anos. O objetivo é usar sistemas de geração de energias distribuídos e componentes como dispositivos de armazenamento de bateria, combinar calor com usinas de energia, unidades de biogás e geradores de diesel para modificar a rede que foi construída em Allgäu, para que se permita a entrega de serviços do sistema que as usinas de energia convencional fornecem hoje. 

 

O IREN2 apresentou a oportunidade de investigar cientificamente e praticamente testar a operação de redes autônomas separadas e usinas de energia topológica. Novos tipos de estruturas de rede e sua gestão foram estudados com o objetivo de descobrir como os sistemas de energia com geração de energia distribuída e componentes adicionais podem ser tecnicamente e economicamente otimizados.

 

Monetizando resultados de pesquisa

 

Os especialistas da Siemens agora pretendem trabalhar em conjunto com o Allgäuer Überlandwerk para comercializar os resultados. O Allgäuer Überlandwerk criou a empresa egrid para este fim. Em maio de 2017, a Siemens conquistou uma participação de 49% na empresa.

 

A joint venture explica aos operadores das redes de distribuição como a expansão das redes inteligentes pode funcionar com uma grande proporção de geração de energia renovável. "Ajudamos fornecendo inteligência em vez de cobre", diz Metzger, referindo-se à necessidade de evitar a expansão desnecessária da rede. Isso é realizado pelos critérios de planejamento da rede de distribuição que os especialistas da Siemens derivaram do projeto IRENE. Dois aspectos estão em primeiro plano nesse desenvolvimento: como podem ser integradas grandes quantidades de energia das instalações de geração descentralizada na rede e como uma rede de distribuição descentralizada pode ser controlada de forma confiável.

 

Municípios e indústria estão entre os primeiros clientes da egrid. "Todos eles lucram com nossas soluções para alimentação descentralizada e armazenamento - soluções práticas do mundo real. Dessa forma, nós, juntamente com a Allgäuer Überlandwerk, apoiamos ativamente a nova política energética ", explica Michael Schneider, chefe do segmento de negócios da Power Technologies International na Energy Management. A egrid é mais do que simplesmente uma joint venture que surgiu de um projeto de pesquisa e agora tem retorno financeiramente, a egrid ajudará a implementar a nova política energética.

 

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