Estudo de caso : gerenciamento de fluxo de potência em usinas fotovoltaicas considerando o armazenamento de energia utilizando baterias

Abstract

Nos últimos anos, devido ao crescente aumento da demanda de energia elétrica no mundo todo, vem surgindo a necessidade de desenvolver estudos e novas tecnologias visando aumentar a capacidade de produção de energia elétrica. Neste contexto é necessário agregar qualidade, disponibilidade e confiabilidade ao sistema de fornecimento. Historicamente, os sistemas de geração, transmissão e distribuição de energia elétrica foram estruturados para operar produzindo grandes quantidades para atender a demanda de forma instantânea, transportando a energia diretamente para os centros de carga e, por fim, mensurar o fluxo de potência para determinar o consumo. Recentemente, tem sido possível observar uma mudança nesta estrutura, principalmente devido a questões ambientais e econômicas, visto que a dependência por energia elétrica aumentou de forma significativa no mundo todo. Isso ocasionou uma procura pela inserção de formas de geração de energia através dos recursos renováveis, como por exemplo, painéis fotovoltaicos e turbinas eólicas. Neste cenário, observa-se algumas questões adversas visto que a geração deste tipo de fonte depende da disponibilidade dos recursos renováveis, e a falta de integração dos sistemas de energias renováveis com os sistemas tradicionais. O uso de Sistemas de Armazenamento de Energia (SAEs) podem servir como forma de estabilizar a matriz energética quando combinados com recursos renováveis. Os SAEs têm a capacidade de agregar à energia elétrica maior disponibilidade, qualidade e confiabilidade. Tecnologias para armazenamento de energia elétrica, como acumuladores baseados em reações químicas reversíveis, baterias de cobre e zinco ou acumuladores de chumbo-ácido, foram desenvolvidos antes das máquinas geradoras rotativas, porém eram equipamentos pesados, que exigiam manutenção periódica, apresentavam baixa densidade de armazenamento e restrições ao descarte, por conter metais pesados. Atualmente já é possível construir baterias e acumuladores de alta confiabilidade, alta disponibilidade, alta densidade de energia e que possuem capacidade de realizar milhares de ciclos de carga/descarga através do desenvolvimento dessas tecnologias por preços mais acessíveis. Palavras-chave: SAEs, baterias, demanda, energia solar fotovoltaica.