Novo Modelo de Otimização e Maior Integração de Energia Solar

Um novo modelo de otimização poderia trazer maior integração de energia solar

A energia solar foi estabelecida como fonte de geração de energia principal em todo o mundo. Com inúmeras instalações de sistemas fotovoltaicos (PV) para casas residenciais em ou perto do local de distribuição, há um desafio para equilibrar a oferta e a demanda para tornar essas fontes de energia intermitentes confiáveis. Pouco sol significa baixa geração solar e fraca eficiência do sistema fotovoltaico. Uma geração excessiva pode prejudicar o funcionamento normal das redes elétricas.

 

A resposta à demanda (DR) é uma maneira promissora de aumentar a flexibilidade operacional e a eficiência energética. No entanto, poucas pesquisas foram conduzidas em larga escala para quantificar os benefícios do DR em comunidades residenciais.

 

Para preencher essa lacuna, pesquisadores da Universiti Teknikal Malaysia Melaka (UTeM) na Malásia incorporaram cenários de DR em estudos de caso de rede abrangentes simulados com base em 100 amostras de rede urbana de baixa tensão. Sua pesquisa mostrou o significado que DR pode ter em operações de rede com diferentes níveis de penetração de PV. Os pesquisadores relatam suas descobertas esta semana no Journal of Renewable and Sustainable Energy , da AIP Publishing.

 

Assista nesse vídeo abaixo também tudo sobre energia solar.

“Destacamos a importância da mudança de paradigma da tradicional” geração para seguir a demanda “para” exigir seguir a geração “em cenários de mistura de energia renováveis”, disse Chin Kim Gan, professor associado da UTeM e co-autor da papel.

 

As iniciativas DR, através do uso de controles de construção avançados ou redução manual de energia durante horas de demanda máxima, incentivam os consumidores a reduzir o uso de eletricidade em troca de contas de eletricidade e outros incentivos mais baixos.

 

Três estudos de caso foram desenvolvidos para investigar como vários cenários de DR afetariam o desempenho da rede. A Malásia foi escolhida como a localização devido ao seu padrão climático tropical consistente, com dias ensolarados cerca de 50% do tempo. Diferentes graus de participação de DR em diferentes níveis de penetrações fotovoltaicas foram considerados para cada estudo de caso para um total de 10.000 análises de rede realizadas para cada estudo de caso.

 

No primeiro estudo de caso, os consumidores responderam ao seu próprio perfil de demanda sem geração de energia fotovoltaica (por exemplo, atrasaram o uso de sua máquina de lavar até mais tarde à noite). No segundo, os participantes responderam aos seus próprios perfis de geração fotovoltaica. Para eles, DR consistiu em mudança de carga (por exemplo, tomando um banho quente na parte da manhã quando a energia solar local está disponível).
Outro exemplo é que mais pessoas estão a procura de um bom curso de energia solar para se especializar na instalação de sistemas solares.

 

Vantagens da energia solarNo último estudo de caso, os consumidores consideraram simultaneamente a sua própria procura e os perfis de geração fotovoltaica simultaneamente (por exemplo, diminuíram o uso do ar condicionado depois de receberem um sinal de um otimizador de DR central).

 

As aplicações DR com 100 por cento de penetração de PV (no terceiro estudo de caso) proporcionaram o melhor uso da energia solar e influenciaram o desempenho da rede, reduzindo o consumo de energia no pico de demanda em 32%, reduzindo as perdas de rede em 42% e melhorando a utilização da rede em 12%.

 

Gan disse que esses benefícios seriam ainda maiores com a integração de sistemas de armazenamento de energia e outras tecnologias de rede inteligente, como a construção de sensores e medidores inteligentes.”Embora a resposta à demanda ofereça benefícios notáveis para a rede, ela não pode, por si só, desencadear os benefícios das energias renováveis intermitentes, particularmente quando a produção de geração é maior do que a demanda”, disse Gan. “A resposta à demanda, portanto, juntamente com a integração de sistemas de armazenamento de energia e gerenciamento de energia provavelmente maximizaria os benefícios das energias renováveis nos futuros sistemas de energia“.