A rede de distribuição é o elo final do sistema elétrico, tradicionalmente responsável pela distribuição de energia elétrica. No entanto, com a integração generalizada de fontes de energia renováveis distribuídas, o surgimento de cargas diversas, como os veículos eléctricos, e o avanço do mercado eléctrico, o modelo de funcionamento da rede de distribuição está a sofrer profundas alterações. Ela está evoluindo de uma rede de distribuição de endpoint tradicional para uma rede de distribuição moderna capaz de interação fonte-rede-carga-armazenamento. Esta transformação não se reflete apenas nas mudanças nos padrões de fluxo de poder, mas também na integração do fluxo de poder, do fluxo de informações e do fluxo de negócios.

Mudanças na Operação da Rede de Distribuição

Impacto da energia renovável distribuída

O rápido desenvolvimento da energia fotovoltaica distribuída (PV) alterou significativamente os padrões operacionais tradicionais do sistema de energia. Em primeiro lugar, com o aumento da penetração da energia fotovoltaica distribuída, uma quantidade substancial de energia eléctrica está a ser realimentada na rede, causando sobrecargas inversas em áreas locais, linhas de baixa tensão e até mesmo nos transformadores principais nas subestações do sistema. Em segundo lugar, o desenvolvimento de cargas fotovoltaicas distribuídas e controláveis, como estações de carregamento, alterou as características de carga do sistema energético, aumentando a volatilidade, a intermitência e a aleatoriedade da geração de energia renovável. Estas mudanças aumentam significativamente a dificuldade de regulação da rede. Por último, a utilização extensiva de equipamentos fotovoltaicos distribuídos, estações de carregamento e equipamentos de conversão de frequência apresenta exigências mais elevadas relativamente à qualidade da energia e ao funcionamento seguro e estável da rede de distribuição.

O papel do armazenamento de energia na regulação e no apoio

O armazenamento de energia, enquanto recurso regulatório crucial, desempenha um papel fundamental no ajustamento e suporte da rede de distribuição. É um componente importante para a adaptação às novas formas de redes de distribuição. Especificamente, o armazenamento de energia desempenha um papel importante nas seguintes áreas:

Enfrentando os desafios da integração distribuída de energia renovável

1. Armazenamento de energia do lado do usuário industrial e comercial: Utilizando os recursos de redução de picos e preenchimento de vales.

2. Armazenamento Distribuído de Energia em Nós da Rede de Distribuição: Integração do armazenamento de energia em subestações locais e estações de comutação.

3. Armazenamento de energia na rede: Instalação de armazenamento de energia em subestações em centros de carga.

4. Novos modelos de negócios: Explorar microrredes e sistemas integrados de armazenamento fotovoltaico para facilitar a absorção local eficiente de energia renovável distribuída, reduzindo assim o impacto na rede de distribuição.

Melhorar a Ajustabilidade e Flexibilidade da Rede de Distribuição

Com a integração da energia renovável distribuída e de cargas controláveis, como estações de carregamento, a procura de regulação dentro da rede de distribuição aumentou e a volatilidade das cargas, tanto em períodos curtos como longos, aumentou. O armazenamento de energia, com as suas capacidades de regulação flexíveis, pode alcançar uma interação amigável e uma operação eficiente entre fontes, redes, cargas e armazenamento. Em regiões com capacidades limitadas de fornecimento de energia, a construção de projetos integrados de carregamento de armazenamento solar pode garantir que as estações de carregamento carreguem o sistema de armazenamento quando ocioso e descarreguem a energia armazenada para preencher lacunas durante o carregamento de veículos elétricos. Além disso, à medida que os veículos eléctricos se tornam mais predominantes, podem desempenhar um papel regulador na rede de distribuição através da tecnologia Vehicle-to-Grid (V2G).

Fornecendo confiabilidade operacional para a rede de distribuição

Os sistemas de armazenamento de energia possuem capacidades de resposta rápida em nível de milissegundos, fornecendo suporte rápido durante quedas de tensão e frequência na rede de distribuição, aumentando assim a confiabilidade do fornecimento de energia. Além disso, o armazenamento de energia pode operar no modo fonte de tensão e suportar estabilidade transitória, fortalecendo a robustez da rede de distribuição.

Participação no Mercado Elétrico e Prestação de Serviços Auxiliares

Com a progressão do mercado da electricidade e o estabelecimento gradual de mecanismos de mercado e de lucro, os futuros sistemas de armazenamento de energia do lado do utilizador podem, sob condições adequadas de medição e despacho, participar de forma independente no mercado da electricidade. Eles também podem oferecer serviços auxiliares, como redução de picos, regulação de frequência e regulação de tensão por meio de usinas de energia virtuais, apoiando assim a rede de distribuição.

Desenvolvimento Futuro de Redes de Distribuição

O armazenamento de energia é uma tecnologia fundamental para alcançar a transformação flexível, inteligente e digital das redes de distribuição. Ao integrar fontes de energia renováveis distribuídas em grande escala e cargas controláveis, como estações de carregamento, pode ser construída uma rede de distribuição capaz de interagir fonte-rede-carga-armazenamento. Isto promoverá efectivamente a absorção de energias renováveis e a afectação eficiente de recursos. Esta integração não só melhora a eficiência e fiabilidade globais do sistema energético, mas também estabelece uma base sólida para optimizar futuras estruturas energéticas e garantir o desenvolvimento saudável do mercado eléctrico.

Em conclusão, a rede de distribuição está a transitar de uma função tradicional de distribuição de energia para um centro de sistema de energia moderno e multifuncional. A aplicação da tecnologia de armazenamento de energia desempenhará um papel indispensável nesta transformação, conduzindo a rede de distribuição para um futuro mais inteligente, eficiente e sustentável.