Rede Mineira de Pesquisa e Desenvolvimento em Sistemas de Armazenamento de Energia por Baterias

Descrição

O sistema elétrico de potência moderno é caracterizado por uma alta inserção de fontes renováveis, sobretudo usinas fotovoltaicas (FV) e eólicas. A intermitência destas fontes resulta em problemas na qualidade de energia relacionados a regulação de tensão e distorção harmônica. Assim, dispositivos de suporte e controle do sistema elétrico tornam-se fundamentais para uma matriz energética renovável. Dentre as diversas soluções existentes no mercado, os sistemas de armazenamento de energia por baterias (SAEB) destacam-se por prover serviços auxiliares que beneficiam o operador, a distribuidora e o cliente final. Contudo, a arquitetura tradicional de SAEB apresenta desvantagens. Como as baterias são normalmente conectadas em série, estas são carregadas/descarregadas pela mesma corrente. Isto requer que as baterias sejam similares (mesma capacidade e tecnologia), dificultando a utilização de baterias de segunda vida provenientes do mercado de mobilidade elétrica. Além disso, a falha em uma única bateria pode comprometer a operação do SAEB como um todo. Portanto, esta rede de pesquisa tem quatro objetivos: 1) propor arquiteturas alternativas em conversores de potência que permitam a utilização de baterias de segunda vida ou de tecnologia diferente no mesmo SAEB; 2) investigar como os sistemas de armazenamento podem auxiliar na melhoria qualidade da energia considerando as características do sistema elétrico de potência brasileiro; 3) investigar como os diferentes serviços auxiliares afetam a degradação das baterias e conversores; 4) desenvolver uma ferramenta de dimensionamento que considere os custos de capital e custos operacionais do SAEB. A validação será realizada por meio de plataforma experimental e simulações em tempo real em uma plataforma hardware-in-the-loop (HIL). Espera-se com este projeto contribuir para o domínio da tecnologia de armazenamento de energia por baterias, que é estratégico para impulsionar o desenvolvimento do setor em Minas Gerais.

Palavras-chave

• Sistemas de armazenamento
• baterias
• conversores eletrônicos
• Energia solar fotovoltaica
• qualidade de energia

Grupo de pesquisa

Gesep - Gerência de Especialistas em Sistemas Elétricos de Potência

Financiamento

Com financiamento