Geração distribuída - Distributed generation

A geração distribuída , também energia distribuída , geração no local ( OSG ) ou energia distrital / descentralizada , é a geração e o armazenamento elétricos realizados por uma variedade de dispositivos pequenos, conectados à rede ou conectados ao sistema de distribuição, denominados recursos de energia distribuída ( DER )

Convencionais estações de energia , tais como carvão -fired, gás e de propulsão nuclear plantas, bem como hidrelétricas barragens e de grande escala estações de energia solar , são centralizadas e muitas vezes necessitam de energia elétrica a ser transmitida a longas distâncias. Em contraste, os sistemas DER são tecnologias descentralizadas, modulares e mais flexíveis que estão localizadas perto da carga que atendem, embora tenham capacidades de apenas 10 megawatts (MW) ou menos. Esses sistemas podem incluir vários componentes de geração e armazenamento; neste caso, eles são chamados de sistemas de energia híbridos .

Os sistemas DER normalmente usam fontes de energia renováveis , incluindo pequenas hidrelétricas , biomassa , biogás , energia solar , energia eólica e energia geotérmica , e cada vez mais desempenham um papel importante para o sistema de distribuição de energia elétrica . Um dispositivo conectado à rede para armazenamento de eletricidade também pode ser classificado como um sistema DER e é freqüentemente chamado de sistema de armazenamento de energia distribuída ( DESS ). Por meio de uma interface, os sistemas DER podem ser gerenciados e coordenados em uma rede inteligente . A geração e o armazenamento distribuídos permitem a coleta de energia de várias fontes e podem reduzir os impactos ambientais e melhorar a segurança do abastecimento.

Um dos principais problemas com a integração do DER, como energia solar, energia eólica, etc., é a natureza incerta de tais recursos de eletricidade. Esta incerteza pode causar alguns problemas no sistema de distribuição: (i) torna as relações oferta-demanda extremamente complexas e requer ferramentas de otimização complicadas para equilibrar a rede, e (ii) coloca maior pressão na rede de transmissão, e ( iii) pode causar fluxo reverso de energia do sistema de distribuição para o sistema de transmissão.

As microrredes são redes modernas, localizadas e de pequena escala, ao contrário da rede elétrica tradicional e centralizada (macrorrede). As microrredes podem se desconectar da rede centralizada e operar de forma autônoma, fortalecer a resiliência da rede e ajudar a mitigar os distúrbios da rede. Normalmente são redes CA de baixa tensão, geralmente usam geradores a diesel e são instaladas pela comunidade que atendem. As microrredes empregam cada vez mais uma mistura de diferentes recursos de energia distribuída, como sistemas de energia híbridos solares , que reduzem significativamente a quantidade de carbono emitido.

Visão geral

Historicamente, as usinas centrais têm sido parte integrante da rede elétrica, na qual grandes instalações de geração estão especificamente localizadas próximas aos recursos ou longe de centros de carga povoados . Estes, por sua vez, fornecem a rede tradicional de transmissão e distribuição (T&D) que distribui energia a granel para centros de carga e daí para os consumidores. Eles foram desenvolvidos quando os custos de transporte de combustível e integração de tecnologias de geração em áreas populosas excederam em muito o custo de desenvolvimento de instalações e tarifas de T&D. As plantas centrais são geralmente projetadas para aproveitar as economias de escala disponíveis de uma maneira específica do local e são construídas como projetos personalizados "únicos".

Essas economias de escala começaram a falhar no final dos anos 1960 e, no início do século 21, as Centrais não podiam mais fornecer eletricidade competitivamente barata e confiável para clientes mais remotos através da rede, porque as usinas passaram a custar menos do que a rede e se tornou tão confiável que quase todas as falhas de energia se originaram na rede. Assim, a rede se tornou o principal motivador dos custos de energia dos clientes remotos e dos problemas de qualidade de energia, que se tornaram mais graves à medida que os equipamentos digitais exigiam eletricidade extremamente confiável. Os ganhos de eficiência não vêm mais do aumento da capacidade de geração, mas de unidades menores localizadas mais próximas dos locais de demanda.

Por exemplo, as usinas a carvão são construídas longe das cidades para evitar que a pesada poluição do ar afete a população. Além disso, essas usinas são freqüentemente construídas perto de minas de carvão para minimizar o custo de transporte do carvão. As usinas hidrelétricas são, por natureza, limitadas a operar em locais com fluxo de água suficiente.

A baixa poluição é uma vantagem crucial das usinas de ciclo combinado que queimam gás natural . A baixa poluição permite que as usinas fiquem perto o suficiente de uma cidade para fornecer aquecimento e resfriamento urbano .

Os recursos de energia distribuída são produzidos em massa, pequenos e menos específicos do local. Seu desenvolvimento surgiu de:

  1. preocupações sobre os custos externalizados percebidos de geração de planta central, particularmente questões ambientais;
  2. o aumento da idade, deterioração e restrições de capacidade sobre T&D para energia em massa;
  3. a economia relativa crescente da produção em massa de eletrodomésticos menores sobre a fabricação pesada de unidades maiores e construção no local;
  4. Junto com preços relativos mais altos para energia, maior complexidade geral e custos totais para supervisão regulatória, administração de tarifas e medição e faturamento.

Os mercados de capitais perceberam que os recursos do tamanho certo, para clientes individuais, subestações de distribuição ou microrredes, podem oferecer vantagens econômicas importantes, mas pouco conhecidas, sobre as centrais. Unidades menores ofereciam maiores economias com a produção em massa do que as grandes poderiam obter com o tamanho da unidade. O valor agregado desses recursos - devido a melhorias no risco financeiro, flexibilidade de engenharia, segurança e qualidade ambiental - desses recursos pode mais do que compensar suas aparentes desvantagens de custo. A geração distribuída (GD), vis-à-vis as centrais, deve ser justificada com base no ciclo de vida. Infelizmente, muitos dos benefícios diretos e quase todos indiretos da GD não são capturados na contabilidade de fluxo de caixa tradicional da concessionária .

Embora o custo nivelado da GD seja normalmente mais caro do que as fontes convencionais centralizadas em uma base de quilowatt-hora, isso não considera os aspectos negativos dos combustíveis convencionais. O prêmio adicional para a GD está diminuindo rapidamente à medida que a demanda aumenta e a tecnologia avança, e uma demanda suficiente e confiável pode trazer economias de escala, inovação, competição e financiamento mais flexível, o que poderia tornar a GD energia limpa parte de um futuro mais diversificado.

A GD reduz a quantidade de energia perdida na transmissão de eletricidade porque a eletricidade é gerada muito perto de onde é usada, talvez até no mesmo edifício. Isso também reduz o tamanho e o número de linhas de energia que devem ser construídas.

Os sistemas DER típicos em um esquema de tarifa feed-in (FIT) têm baixa manutenção, baixa poluição e alta eficiência. No passado, essas características exigiam engenheiros operacionais dedicados e grandes fábricas complexas para reduzir a poluição. No entanto, os sistemas embarcados modernos podem fornecer essas características com operação automatizada e energia renovável , como solar , eólica e geotérmica . Isso reduz o tamanho da usina de energia que pode apresentar lucro.

Paridade da grade

A paridade da rede ocorre quando uma fonte de energia alternativa pode gerar eletricidade a um custo nivelado ( LCOE ) que é menor ou igual ao preço de varejo do consumidor final. Alcançar a paridade com a rede é considerado o ponto em que uma fonte de energia se torna um competidor para o desenvolvimento generalizado sem subsídios ou apoio governamental. Desde a década de 2010, a paridade da rede solar e eólica tornou-se uma realidade em um número crescente de mercados, incluindo Austrália, vários países europeus e alguns estados dos Estados Unidos

Tecnologias

Os sistemas de recursos de energia distribuída ( DER ) são tecnologias de geração ou armazenamento de energia em pequena escala (normalmente na faixa de 1 kW a 10.000 kW) usadas para fornecer uma alternativa ou um aprimoramento do sistema de energia elétrica tradicional. Os sistemas DER normalmente são caracterizados por altos custos de capital inicial por quilowatt. Os sistemas DER também servem como dispositivo de armazenamento e são frequentemente chamados de sistemas de armazenamento distribuído de energia (DESS).

Os sistemas DER podem incluir os seguintes dispositivos / tecnologias:

Cogeração

As fontes de cogeração distribuída usam turbinas a vapor, células de combustível movidas a gás natural , microturbinas ou motores alternativos para girar os geradores. A exaustão quente é então usada para aquecimento de espaço ou água, ou para acionar um resfriador de absorção para resfriamento, como ar-condicionado . Além dos esquemas baseados em gás natural, os projetos de energia distribuída também podem incluir outros combustíveis renováveis ​​ou de baixo carbono, incluindo biocombustíveis, biogás , gás de aterro , gás de esgoto , metano de leito de carvão , gás de síntese e gás de petróleo associado .

Os consultores da Delta-ee afirmaram em 2013 que, com 64% das vendas globais, a micro célula de combustível combinada de calor e energia ultrapassou os sistemas convencionais em vendas em 2012. 20.000 unidades foram vendidas no Japão em 2012 no total dentro do projeto Ene Farm. Com uma vida útil de cerca de 60.000 horas para unidades de célula de combustível PEM , que desligam à noite, isso equivale a uma vida útil estimada entre dez e quinze anos. Por um preço de $ 22.600 antes da instalação. Para 2013, existe um subsídio estatal para 50.000 unidades.

Além disso, células de combustível de carbonato fundido e células de combustível de óxido sólido usando gás natural, como as da FuelCell Energy e do servidor de energia Bloom , ou processos de transformação de resíduos em energia, como o Gate 5 Energy System, são usados ​​como um recurso de energia distribuída .

Energia solar

A fotovoltaica , de longe a tecnologia solar mais importante para a geração distribuída de energia solar , usa células solares montadas em painéis solares para converter a luz solar em eletricidade. É uma tecnologia de rápido crescimento que duplica sua capacidade instalada mundial a cada dois anos. Os sistemas fotovoltaicos variam de instalações distribuídas, residenciais e comerciais em telhados ou edifícios integrados a grandes centrais fotovoltaicas em escala de serviço público centralizadas .

A tecnologia fotovoltaica predominante é o silício cristalino , enquanto a tecnologia de células solares de película fina é responsável por cerca de 10% da implantação fotovoltaica global. Nos últimos anos, a tecnologia fotovoltaica melhorou sua eficiência de conversão de luz solar em eletricidade , reduziu o custo de instalação por watt , bem como seu tempo de retorno de energia (EPBT) e custo nivelado de eletricidade (LCOE), e atingiu paridade de rede em pelo menos 19 diferentes mercados em 2014.

Como a maioria das fontes de energia renováveis e ao contrário do carvão e da nuclear, a energia solar fotovoltaica é variável e não despachável , mas não tem custos de combustível, poluição operacional, bem como problemas de segurança de mineração e de operação muito reduzidos. Ele produz energia de pico por volta do meio-dia local todos os dias e seu fator de capacidade é de cerca de 20 por cento.

Força do vento

As turbinas eólicas podem ser recursos de energia distribuídos ou podem ser construídas em escala de serviço público. Eles têm baixa manutenção e baixa poluição, mas o vento distribuído, ao contrário do vento em escala de utilidade, tem custos muito mais elevados do que outras fontes de energia. Tal como acontece com a energia solar, a energia eólica é variável e não despachável. Torres e geradores eólicos têm responsabilidades seguráveis ​​substanciais causadas por ventos fortes, mas boa segurança operacional. A geração distribuída de sistemas de energia híbrida eólica combina a energia eólica com outros sistemas DER. Um exemplo é a integração de turbinas eólicas em sistemas de energia híbridos solares , já que o vento tende a complementar a energia solar porque os horários de pico de operação de cada sistema ocorrem em momentos diferentes do dia e do ano.

Energia hidrelétrica

A hidroeletricidade é a forma de energia renovável mais amplamente utilizada e seu potencial já foi amplamente explorado ou está comprometido devido a questões como impactos ambientais na pesca e aumento da demanda por acesso recreativo. No entanto, o uso de tecnologia moderna do século 21, como a energia das ondas , pode disponibilizar grandes quantidades de nova capacidade hidrelétrica, com menor impacto ambiental.

Modular e escalável As turbinas de energia cinética de última geração podem ser implantadas em conjuntos para atender às necessidades em escala residencial, comercial, industrial, municipal ou mesmo regional. Os geradores micro-hidrocinéticos não requerem represas nem represas, pois utilizam a energia cinética do movimento da água, sejam ondas ou fluxo. Nenhuma construção é necessária na linha da costa ou no fundo do mar, o que minimiza os impactos ambientais nos habitats e simplifica o processo de licenciamento. Essa geração de energia também tem impacto ambiental mínimo e as aplicações microhidro não tradicionais podem ser amarradas à construção existente, como docas, pilares, pilares de pontes ou estruturas semelhantes.

Desperdício de energia

Resíduos sólidos municipais (RSU) e resíduos naturais, como lodo de esgoto, resíduos de alimentos e esterco animal irão se decompor e liberar gás contendo metano que pode ser coletado e usado como combustível em turbinas a gás ou microturbinas para produzir eletricidade como um recurso energético distribuído . Além disso, uma empresa com sede na Califórnia, Gate 5 Energy Partners, Inc. desenvolveu um processo que transforma resíduos naturais, como lodo de esgoto, em biocombustível que pode ser queimado para alimentar uma turbina a vapor que produz energia. Esta energia pode ser usada no lugar da rede elétrica na fonte de resíduos (como uma estação de tratamento, fazenda ou laticínios).

Armazenamento de energia

Um recurso de energia distribuída não se limita à geração de eletricidade, mas também pode incluir um dispositivo para armazenar energia distribuída (DE). Os aplicativos de sistemas de armazenamento de energia distribuída (DESS) incluem vários tipos de bateria, hidro bombeado , ar comprimido e armazenamento de energia térmica . O acesso ao armazenamento de energia para aplicações comerciais é facilmente acessível por meio de programas como armazenamento de energia como serviço (ESaaS).

Armazenamento fotovoltaico

As tecnologias de bateria recarregável comuns usadas nos sistemas fotovoltaicos de hoje incluem baterias de chumbo-ácido reguladas por válvula ( bateria de chumbo-ácido ), baterias de níquel-cádmio e de íon de lítio . Em comparação com os outros tipos, as baterias de chumbo-ácido têm uma vida útil mais curta e menor densidade de energia. No entanto, devido à sua alta confiabilidade, baixa autodescarga (4–6% ao ano), bem como baixos custos de investimento e manutenção, são atualmente a tecnologia predominante usada em sistemas fotovoltaicos residenciais de pequena escala, como baterias de íon-lítio ainda estão sendo desenvolvidos e cerca de 3,5 vezes mais caros que as baterias de chumbo-ácido. Além disso, como os dispositivos de armazenamento para sistemas fotovoltaicos são estacionários, a energia e a densidade de potência mais baixas e, portanto, o maior peso das baterias de chumbo-ácido não são tão críticos quanto para os veículos elétricos .
No entanto, as baterias de íon-lítio, como a Tesla Powerwall , têm o potencial de substituir as baterias de chumbo-ácido em um futuro próximo, pois estão sendo desenvolvidas de forma intensiva e os preços mais baixos são esperados devido às economias de escala proporcionadas por grandes instalações de produção, como o Gigafactory 1 . Além disso, as baterias de íon-lítio de carros elétricos plug-in podem servir como dispositivos de armazenamento no futuro, uma vez que a maioria dos veículos fica estacionada em média 95 por cento do tempo, suas baterias podem ser usadas para permitir que a eletricidade flua do carro para a energia linhas e costas. Outras baterias recarregáveis ​​que são consideradas para sistemas fotovoltaicos distribuídos incluem baterias redox de sódio-enxofre e vanádio , dois tipos proeminentes de sal fundido e bateria de fluxo , respectivamente.

Vehicle-to-grid

As gerações futuras de veículos elétricos podem ter a capacidade de fornecer energia da bateria de um veículo à rede para a rede, quando necessário. Uma rede de veículos elétricos tem potencial para servir como DESS.

Volantes

Um armazenamento avançado de energia de volante (FES) armazena a eletricidade gerada a partir de recursos distribuídos na forma de energia cinética angular , acelerando um rotor ( volante ) a uma velocidade muito alta de cerca de 20.000 a mais de 50.000 rpm em um invólucro a vácuo. Os volantes podem responder rapidamente à medida que armazenam e realimentam a rede elétrica em questão de segundos.

Integração com a rede

Por razões de confiabilidade, os recursos de geração distribuída seriam interconectados à mesma rede de transmissão que as estações centrais. Vários problemas técnicos e econômicos ocorrem na integração desses recursos em uma rede. Problemas técnicos surgem nas áreas de qualidade de energia , estabilidade de tensão, harmônicos, confiabilidade, proteção e controle. O comportamento dos dispositivos de proteção na rede deve ser examinado para todas as combinações de geração distribuída e de estação central. Uma implantação em grande escala de geração distribuída pode afetar as funções de toda a rede, como controle de frequência e alocação de reservas. Como resultado, funções de rede inteligente , usinas de energia virtuais e armazenamento de energia da rede , como energia para postos de gasolina, são adicionadas à rede. Os conflitos ocorrem entre empresas de serviços públicos e organizações de gerenciamento de recursos.

Cada recurso de geração distribuída tem seus próprios problemas de integração. A energia solar fotovoltaica e a eólica têm geração intermitente e imprevisível, portanto, criam muitos problemas de estabilidade de tensão e frequência. Esses problemas de tensão afetam os equipamentos da rede mecânica, como comutadores de derivação de carga, que respondem com muita frequência e se desgastam muito mais rapidamente do que as concessionárias anteciparam. Além disso, sem qualquer forma de armazenamento de energia durante os períodos de alta geração solar, as empresas devem aumentar rapidamente a geração na época do pôr do sol para compensar a perda de geração solar. Essa alta taxa de rampa produz o que a indústria chama de curva de pato, que é uma grande preocupação para os operadores de rede no futuro. O armazenamento pode corrigir esses problemas se puder ser implementado. Volantes mostraram fornecer excelente regulação de frequência. Além disso, os volantes são altamente cicláveis ​​em comparação com as baterias, o que significa que eles mantêm a mesma energia e potência após uma quantidade significativa de ciclos (da ordem de 10.000 ciclos). Baterias de uso de curto prazo, em uma escala de uso grande o suficiente, podem ajudar a nivelar a curva de pato e evitar a flutuação de uso do gerador e podem ajudar a manter o perfil de tensão. No entanto, o custo é um fator limitante importante para o armazenamento de energia, uma vez que cada técnica é proibitivamente cara para produzir em escala e comparativamente não tem alta densidade energética em comparação com os combustíveis fósseis líquidos. Finalmente, outro método necessário para auxiliar na integração de fotovoltaicos para geração distribuída adequada é o uso de inversores híbridos inteligentes . Os inversores híbridos inteligentes armazenam energia quando há mais produção de energia do que consumo. Quando o consumo é alto, esses inversores fornecem energia aliviando o sistema de distribuição.

Outra abordagem não exige integração com a rede: sistemas híbridos autônomos.

Mitigando os problemas de tensão e frequência da integração de GD

Tem havido alguns esforços para mitigar os problemas de tensão e frequência devido ao aumento da implementação de GD. Mais notavelmente, o IEEE 1547 define o padrão para interconexão e interoperabilidade de recursos de energia distribuída. O IEEE 1547 define curvas específicas sinalizando quando limpar uma falha como uma função do tempo após o distúrbio e a magnitude da irregularidade da tensão ou da frequência. Problemas de tensão também dão aos equipamentos legados a oportunidade de realizar novas operações. Notavelmente, os inversores podem regular a saída de tensão de GDs. Alterar as impedâncias do inversor pode alterar as flutuações de tensão de DG, o que significa que os inversores têm a capacidade de controlar a saída de tensão de DG. Para reduzir o efeito da integração de GD em equipamentos de rede mecânica, transformadores e comutadores de derivação de carga têm o potencial de implementar curvas de operação de derivação vs. operação de tensão, mitigando o efeito de irregularidades de tensão devido à GD. Ou seja, os comutadores de carga respondem às flutuações de tensão que duram por um período mais longo do que as flutuações de tensão criadas a partir de equipamentos DG.

Sistemas híbridos autônomos

Agora é possível combinar tecnologias como fotovoltaica , baterias e cogênio para criar sistemas autônomos de geração distribuída.

Trabalhos recentes mostraram que tais sistemas têm um baixo custo nivelado de eletricidade .

Muitos autores agora pensam que essas tecnologias podem permitir uma defecção da rede em grande escala porque os consumidores podem produzir eletricidade usando sistemas fora da rede compostos principalmente de tecnologia solar fotovoltaica . Por exemplo, o Rocky Mountain Institute propôs que pode haver deserção da rede em grande escala . Isso é apoiado por estudos no meio-oeste.

Fatores de custo

Os cogeradores também são mais caros por watt do que os geradores centrais. Eles são favorecidos porque a maioria dos edifícios já queima combustíveis, e a cogeração pode extrair mais valor do combustível. A produção local não tem perdas de transmissão de eletricidade em linhas de transmissão de longa distância ou perdas de energia do efeito Joule em transformadores onde em geral 8-15% da energia é perdida (ver também custo de eletricidade por fonte ).

Algumas instalações maiores utilizam geração de ciclo combinado. Normalmente, isso consiste em uma turbina a gás cujo escapamento ferve a água para uma turbina a vapor em um ciclo Rankine . O condensador do ciclo de vapor fornece o calor para aquecimento ambiente ou um resfriador de absorção . As usinas de ciclo combinado com cogeração têm as mais altas eficiências térmicas conhecidas, muitas vezes excedendo 85%.

Em países com distribuição de gás de alta pressão, pequenas turbinas podem ser usadas para trazer a pressão do gás aos níveis domésticos enquanto extrai energia útil. Se o Reino Unido implementasse isso em todo o país, um adicional de 2-4 GWe estaria disponível. (Observe que a energia já está sendo gerada em outro lugar para fornecer a alta pressão de gás inicial - este método simplesmente distribui a energia por uma rota diferente.)

Microrrede

Uma microrrede é um agrupamento localizado de geração de eletricidade, armazenamento de energia e cargas que normalmente opera conectada a uma rede centralizada tradicional ( macrogrelha ). Este único ponto de acoplamento comum com a macrogrelha pode ser desconectado. A microrrede pode então funcionar de forma autônoma. A geração e as cargas em uma microrrede geralmente são interconectadas em baixa tensão e podem operar em CC, CA ou a combinação de ambos. Do ponto de vista do operador da rede, uma microrrede conectada pode ser controlada como se fosse uma entidade.

Os recursos de geração de microrredes podem incluir baterias estacionárias, células de combustível, energia solar, eólica ou outras fontes de energia. As múltiplas fontes de geração dispersas e a capacidade de isolar a microrrede de uma rede maior forneceriam energia elétrica altamente confiável. O calor produzido a partir de fontes de geração, como microturbinas, pode ser usado para aquecimento de processos locais ou aquecimento de ambientes, permitindo uma troca flexível entre as necessidades de calor e energia elétrica.

Micro-redes foram propostas após o apagão da Índia em julho de 2012 :

  • Micro-redes pequenas cobrindo um raio de 30-50 km
  • Pequenas centrais elétricas de 5–10 MW para atender às micro-redes
  • Gere energia localmente para reduzir a dependência de linhas de transmissão de longa distância e reduzir as perdas de transmissão.

A GTM Research prevê que a capacidade da microrrede nos Estados Unidos excederá 1,8 gigawatts até 2018.

Micro-redes foram implementadas em várias comunidades em todo o mundo. Por exemplo, a Tesla implementou uma micro-rede solar na ilha samoana de Ta'u, abastecendo toda a ilha com energia solar. Este sistema de produção localizada ajudou a economizar mais de 380 metros cúbicos (100.000 galões dos EUA) de combustível diesel. Também é capaz de sustentar a ilha por três dias inteiros se o sol não brilhasse durante esse período. Este é um ótimo exemplo de como os sistemas de micro-redes podem ser implementados em comunidades para incentivar o uso de recursos renováveis ​​e a produção localizada.

Para planejar e instalar as Microgrids corretamente, é necessária uma modelagem de engenharia. Existem várias ferramentas de simulação e ferramentas de otimização para modelar os efeitos econômicos e elétricos das Microrredes. Uma ferramenta de otimização econômica amplamente usada é o Distributed Energy Resources Customer Adoption Model (DER-CAM) do Lawrence Berkeley National Laboratory . Outra ferramenta de modelagem econômica comercial freqüentemente usada é a Homer Energy , originalmente projetada pelo National Renewable Laboratory . Existem também algumas ferramentas de design elétrico e de fluxo de energia que orientam os desenvolvedores da Microgrid. O Pacific Northwest National Laboratory projetou a ferramenta GridLAB-D disponível ao público e o Electric Power Research Institute (EPRI) projetou o OpenDSS para simular o sistema de distribuição (para Microrredes). Uma versão integrada profissional DER-CAM e OpenDSS está disponível via BankableEnergy . Uma ferramenta europeia que pode ser usada para simulação elétrica, resfriamento, aquecimento e demanda de calor de processo é o EnergyPLAN da Universidade de Aalborg, Dinamarca .

Comunicação em sistemas DER

  • IEC 61850 -7-420 é publicado pela IEC TC 57: Gerenciamento de sistemas de energia e troca de informações associadas. É um dos padrões IEC 61850, alguns dos quais são padrões essenciais necessários para a implementação de redes inteligentes. Ele usa serviços de comunicação mapeados para MMS de acordo com o padrão IEC 61850-8-1.
  • OPC também é usado para a comunicação entre diferentes entidades do sistema DER.
  • Instituto de Engenheiros Elétricos e Eletrônicos IEEE 2030.7 padrão de controlador de microrrede. Esse conceito se baseia em 4 blocos: a) Controle de nível de dispositivo (por exemplo, controle de tensão e frequência), b) Controle de área local (por exemplo, comunicação de dados), c) Controlador de supervisão (software) (por exemplo, otimização de despacho prospectivo de geração e carga de recursos) e d) Camada de grade (por exemplo, comunicação com o utilitário).
  • Existe uma grande variedade de algoritmos de controle complexos, tornando difícil para usuários pequenos e residenciais de Distributed Energy Resource (DER) implementarem sistemas de controle e gerenciamento de energia. Especialmente, atualizações de comunicação e sistemas de informação de dados podem torná-lo caro. Assim, alguns projetos tentam simplificar o controle de DER por meio de produtos prontos para uso e torná-lo utilizável para o mainstream (por exemplo, usando um Raspberry Pi).

Requisitos legais para geração distribuída

Em 2010, o Colorado promulgou uma lei exigindo que, até 2020, 3% da energia gerada no Colorado utilizasse algum tipo de geração distribuída.

Em 11 de outubro de 2017, o governador da Califórnia, Jerry Brown, sancionou um projeto de lei, SB 338, que faz as empresas de serviços públicos planejarem "alternativas livres de carbono para a geração de gás" a fim de atender ao pico de demanda. A lei exige que as concessionárias avaliem questões como armazenamento de energia, eficiência e recursos energéticos distribuídos.

Veja também

Referências

Leitura adicional

links externos