Comportamento das cargas e os impactos das fontes – Parte 1
Em um modelo convencional e clássicas de suprimento de energia das fontes para as cargas em que a energia possui somente um fluxo, as modelagens são bem conhecidas pela comunidade técnica, mesmo que as fontes estejam operando em paralelo ou em regime de substituição como a operação entre rede/geradores e UPS’s. A transição energética trouxe modelos mistos devido a geração distribuída – GD, em que os consumidores também possuem capacidade de gerar energia com suas micro e miniusinas associados à sua instalação injetando excedentes de energia nas redes da distribuidora.
Esse modelo não é novo, já há muito praticado em sistemas de cogeração em indústrias com processos industriais em que energia térmica é disponibilizada após a finalização do processo principal (exotérmico), permitindo geração própria de energia elétrica que são então injetadas nas redes de distribuição como é o caso das plantas sucroalcooleiras, utilizando o bagaço da cana na cogeração de energia através de caldeiras e turbinas geradoras em um processo seguro, robusto e sustentável.
Com a incorporação do BESS (Battery Energy Storage System) às instalações dos consumidores, tornam-se possíveis o uso de modelos distintos, seja com a incorporação destes aos sistemas fotovoltaicos ou a própria rede pública de energia, devolvendo a energia às cargas quando necessário e conveniente, como na ocorrência das interrupções de energia, operando como fonte de energia de back-up ou a ainda em operação nos horários em que a energia tem custos maiores.
Sob o ponto de vista de aplicação é importante entender que a disponibilidade da energia confiável desse novo universo das fontes elétricas, não impedem que modelos de operação em instalações elétricas possam ser equivocados, como sugerem algumas situações:
- Rede das Distribuidoras e gerador
- Rede das Distribuidora/Usinas Fotovoltaicas
- Rede das Distribuidoras e BESS
- Rede das Distribuidoras/Usinas Fotovoltaicas e BESS
A situação 1, bastante conhecida do mercado, trata do uso de geradores back-up aplicáveis na falta da presença de suprimento de energia pela distribuidora, tendo como principal limitação a diferença da potência de curto-circuito das duas fontes e aspectos de regulação de tensão e distorções de tensão, não adequadas quando a impedância dos geradores são maiores que as das redes das distribuidoras, podendo inviabilizar a aplicação com cargas transitórias.
A situação 2 considera a possibilidade de geração interna com usina própria, pelo consumidor com objetivo de compensar na conta de energia a energia por ele injetada, mediante as regras estabelecidas pela ANEEL. Importante entender que o pagamento da tarifa “fio”, impostos, energia mínima e outras parcelas da conta de energia que não são compensadas.
A situação 3 considera o carregamento das baterias do BESS pela distribuidora, de forma que a energia seja utilizada posteriormente conforme conveniência, seja em corte de demanda ou energia da distribuidora, ou simplesmente back- up de energia de suprimento às cargas quando da existência de interrupção do fornecimento pela distribuidora.
A situação 4 trata adicionalmente ao item 2 , do carregamento das baterias do BESS com a geração própria ou pela própria distribuidora nos períodos de baixa demanda do consumidor com o principal objetivo de manter energia de back-up. O processo pode ser gerenciado em função das necessidades de cada consumidor.
Sob o ponto de vista da qualidade da energia elétrica, há de se considerar a diferença entre energia de back-up com interrupção na transferência de fontes e aquela sem interrupção de suprimento às cargas que não toleram quaisquer distúrbios ou VTCD’s (variação de tensão de curta duração), sendo necessárias outras adequações. Continua na próxima edição.
Sobre o autor:
Por Eng. Jose Starosta, DSc. Diretor da Ação Engenharia e Instalações Ltda
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