Sistemas de energia – Esperando a escuridão

Os sistemas de energia na Europa Central estão sistematicamente enfrentando situações críticas. Uma enorme deformação do mercado de energia (subsídios públicos para fontes renováveis, importação de carvão barato dos EUA devido ao uso de gás de xisto) está causando muitos impactos negativos. As modernas fontes de energia a gás e carvão, bem como (surpreendentemente) os reatores nucleares, muitas vezes estão além da linha de rentabilidade econômica.

Quais são as consequências econômicas das distorções do mercado?

Essa situação traz resultados inesperados. Um deles é a utilização contínua de fontes de carvão marrom já depreciadas, sem redução de emissões. O segundo é a produção de energia em fontes não previstas. Acrescentemos os subsídios sem sentido que drenam o dinheiro dos projetos necessários e teremos uma descrição da engenharia de energia da Europa Central. Posteriormente, pode-se acrescentar os impactos positivos dos subsídios ao desenvolvimento e à produção de painéis fotovoltaicos (também em instalações de pequena escala, o que contribui para a independência energética dos clientes).

Todos os fatos mencionados acima criam uma enorme tensão na manutenção do equilíbrio entre a produção e o consumo de energia. Somos testemunhas de mudanças irreversíveis que estão modificando permanentemente os requisitos da engenharia de energia atual. No entanto, a intervenção política externa que colocou essas mudanças em movimento não declarou o mais importante: como tudo isso será regulamentado?

Qual é o papel das redes inteligentes?

Sem dúvida, a aplicação do sistema de rede inteligente é sugerida. No entanto, ela também tem um pequeno problema. Com as soluções subsidiadas que são introduzidas nesses projetos, a economia básica é frequentemente esquecida. De forma silenciosa e ingênua, espera-se a instalação de uma transmissão de alta velocidade com 100% de cobertura que resolva as ineficiências de transferência de dados projetadas, incluindo a geração de pedidos e as ineficiências dos protocolos de comunicação. Vamos tentar procurar possíveis procedimentos que possam manter esses efeitos em uma escala definida.

Para concluir o controle do sistema de energia elétrica, podemos usar um elemento descentralizado como etapa básica. Sua principal tarefa é criar e manter o equilíbrio em nível local ou impor limitações ao transbordamento de energia para níveis de tensão mais altos. Assim, o sistema de energia está se formando em pequenas ilhas locais com um ou vários transformadores de distribuição.

Apresentando o LCU: controle descentralizado com segurança

Esse elemento, a unidade de controle local (LCU), deve organizar todas as necessidades da rede de distribuição local com base nos requisitos do sistema maior. Essa solução baseia-se no trabalho com um número relativamente pequeno de dispositivos, tanto no lado da produção (pequenas fontes distribuídas) quanto no lado do consumo. É possível usar ferramentas técnicas já disponíveis e que estão sendo verificadas atualmente em projetos-piloto.

A LCU é definida de forma a reduzir significativamente o custo devido à sua integração em comparação com a situação em que unidades individuais cobrem funcionalidades individuais.

Uso de LCU para controle de sistema distribuído

O controle do sistema distribuído é o atributo essencial de uma LCU. Os modernos medidores eletrônicos (com disjuntores e relés de frequência inteligentes), juntamente com a cooperação dos clientes, permitem que eles controlem e usem suas capacidades de produção e acumulação. Essa relação com o cliente é, portanto, uma ferramenta básica para o controle do sistema.

Uma parte integrante da conexão entre a LCU e os medidores eletrônicos também é a detecção e a localização de roubos, bem como a previsão de falhas. O monitoramento e a identificação de fontes que emitem energia deformada para a rede fazem parte de outra funcionalidade muito importante.

A sincronização de horário é usada. O registro de data e hora é derivado principalmente de um sinal de GPS e, posteriormente, é usado para sincronização de todos os dispositivos colocados no sistema distribuído. Essas medições sincronizadas com o tempo permitem a análise do estado da operação.

Entre outras características da LCU, podemos citar o monitoramento e o controle da operação da subestação, com a possibilidade de atuar nas configurações do transformador. O suporte à comunicação segura e ao controle seguro do sistema inferior é algo natural. O resultado é, portanto, uma unidade relativamente muito potente e financeiramente pouco ambiciosa, que contém todas as funcionalidades necessárias para o controle eficaz do sistema distribuído inferior.

Uma solução independente de hardware?

Do ponto de vista do hardware, a LCU tem uma capacidade de computação satisfatória e está pronta para soluções com vários processadores. Isso significa que (se necessário) cada processo pode ser executado em seu próprio processador independente com o possível uso do sistema operacional definido com precisão de tempo. A LCU deve ser independente de protocolos e padrões. Ela está habilitada a usar os protocolos do cliente, suas modificações e trocas. Isso também é válido para componentes de software individuais da LCU.

Conclusão

Como disse um livro, o Rubicão foi atravessado e não há mais volta. Todos aqueles que estão ligados à engenharia de energia sabem que estamos nos aproximando rapidamente do momento em que não conseguiremos manter o equilíbrio entre a produção e o consumo de energia, o que resultará em escuridão. É certo que isso acontecerá, só não sabemos quando e por quanto tempo. Todos os participantes esperam que, com base nessa escuridão, as luzes se acendam na cabeça das elites e que elas tomem as medidas adequadas. No entanto, no final, talvez o mais razoável seja não fazer nada e deixar isso para aqueles que realmente entendem!

Gostaria de experimentar nossas soluções de smart grid?