Pesquisadores da Engenharia Elétrica apontam caminhos de viabilidade das Usinas Virtuais para acomodar o crescimento de sistemas fotovoltaicos

Trabalho gerou artigo recém-publicado na Journal of Energy System neste

O forte crescimento dos sistemas fotovoltaicos nos últimos anos tem demandado um esforço das distribuidoras na busca de alternativas para desempenhar seu papel de entregar energia ao consumidor final dentro dos limites técnicos e regulatórios, mantendo sua sustentabilidade financeira. Neste cenário, pesquisadores do Departamento de Engenharia Elétrica, do Centro Técnico Científico da PUC-Rio, com o financiamento da (RE)Energisa, investigam como potencializar o uso das Usinas Virtuais de Energia para auxiliar as distribuidoras. O controle de tensão, a redução de perdas elétricas e dos picos de demanda são alguns dos benefícios que podem ser capturados com a técnica proposta. Os resultados potenciais para aplicação desta tecnologia foram publicados na revista científica “Journal of Energy System”, que pode ser acessado pelo link https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2352152X2401346X.

Segundo o coordenador do projeto e Diretor do Departamento de Engenharia Elétrica do CTC/PUC-Rio, Delberis Araujo Lima, as simulações computacionais com dados da rede elétrica da Energisa, em Tocantins, reforçam o potencial da aplicação da Usina Virtual para o controle das variáveis de interesse e aponta a utilização de baterias como crucial para explorar as potencialidades da Usina, que podem integrar, também, sistemas fotovoltaicos e outros REDs (Recursos Energéticos Distribuídos), como veículos elétricos.  

“A pesquisa partiu da premissa de que a coordenação dos REDs pode ampliar o valor comercial de um projeto com a abordagem de Usina Virtual, que considera os tradicionais créditos de energia combinados com serviços ancilares, como controle de tensão, redução de perdas elétricas e picos de demanda”, explica. Além de Delberis Lima, o professor André Milhorance e os alunos de doutorado Arthur Massari Filho, Rafael Saadi Teixeira e Vanessa Gonzáles integram o estudo.

Além das simulações computacionais para a valoração dos serviços ancilares, desenvolvido no CTC/PUC-Rio, o projeto também envolve outros atores para a instalação dos REDs em um projeto piloto na cidade de Palmas, Tocantins. Para o especialista, as simulações indicam que, em um sistema predominantemente residencial, com alta penetração de sistemas fotovoltaicos, os benefícios são maiores quando o carregamento das baterias ocorre fora do período de ponta, e a descarga da bateria ocorre durante o período de ponta, potencializando os ganhos comerciais e técnicos do projeto.  

“Neste caso, os ganhos comerciais se materializam pela arbitragem tarifária, que ocorre quando o carregamento da bateria acontece no momento em que a tarifa de energia é mais barata e existe maior geração de energia solar, no período fora da ponta, e a descarga da bateria acontece quando a tarifa de energia é mais cara e com maior consumo de energia, no período de ponta. No fim, é um ganha-ganha, tanto do ponto de vista comercial como técnico”, comenta Delberis Lima.   

Ainda assim, Delberis Lima ressalta que, além da coordenação entre os REDs, faz-se necessário um alinhamento da Usina Virtual com a Distribuidora de energia. Segundo ele, a devida alocação dos REDs é crucial para aumentar a resiliência da rede elétrica e potencializar os ganhos técnicos e comerciais. Adicionalmente, ele conclui que a tecnologia baseada em Usina Virtual, que ainda não está regulamentada, também poderá ser útil para acomodar outros REDs, como veículos elétricos, trazendo maior sustentabilidade ao crescimento deste recurso distribuído.