Globalmente, o setor de eletricidade está mudando de grandes redes centralizadas alimentadas por combustíveis fósseis para redes locais renováveis ​​menores e mais inteligentes.
Uma área de grande interesse é a "arbitragem de energia", que permite aos usuários comprar e armazenar eletricidade quando for mais barato e vendê-la ou usá-la quando o custo for alto.

Mas a Aotearoa Nova Zelândia demora a aceitar isso – embora seja uma parte crucial da transição para um futuro de carbono zero. Por que é isso?

As tecnologias e infraestrutura de pequenas redes ainda estão em fase experimental, sendo testadas quanto à eficácia e conveniência de diferentes configurações, modelos de propriedade e arranjos comerciais. E sistemas inteligentes de gerenciamento de energia que podem fornecer uma previsão presciente da dinâmica do mercado não são amplamente utilizados.

Para entender melhor essa dinâmica, modelamos uma "microrrede" teórica em um loteamento residencial, Totarabank, na Ilha Norte de Aotearoa.

Usamos o modelo para prever os retornos comerciais esperados do investimento em microrredes e desbloquear potenciais fluxos de receita da arbitragem de energia.

Programação inteligente de baterias

A arbitragem de energia requer armazenamento de bateria e controle inteligente para aproveitar ao máximo a geração de um sistema local de energia renovável.

Isso pode ser alcançado pela previsão do consumo futuro de eletricidade a curto prazo e vinculando-o ao preço da energia à vista no mercado. Controladores sofisticados em tempo real decidem então se o sistema local deve armazenar ou vender no mercado (ou armazenar e vender mais tarde).

Os sistemas de armazenamento de baterias podem variar em tamanho, desde baterias em escala comunitária que abastecem um bairro até baterias dentro de uma frota de veículos elétricos (VEs). Os processos de controle fundamentais necessários para alcançar um resultado ideal são basicamente os mesmos, exceto que as baterias comunitárias são estacionárias enquanto as baterias EV se movimentam.

As baterias comunitárias podem armazenar eletricidade comprada da rede durante os períodos fora de pico e depois descarregá-la durante os períodos de pico. Bairros com energia solar podem carregar baterias comunitárias no meio do dia, quando a eletricidade gerada por energia solar é abundante e descarregar durante o pico noturno mais caro.

As baterias EV podem ser usadas de forma semelhante, usando tarifas noturnas mais baratas ou períodos de vento excedente durante a noite para carregar. A energia armazenada em baterias de VE pode ser descarregada em cargas locais ou vendida de volta à rede quando o preço for mais alto, criando um fluxo de receita adicional.

Modelando o retorno do investimento

Em nossa modelagem, assumimos que as principais razões pelas quais as pessoas investirão em tecnologias de energia limpa são sustentabilidade, independência energética e resiliência. Acreditamos que a arbitragem de energia pode ser um facilitador de microrredes de capital intensivo, em oposição a um investimento feito em uma base puramente comercial.

Especificamente, consideramos uma microrrede conectada à rede integrando energia solar fotovoltaica (PV) e turbinas eólicas. O sistema também é apoiado por uma bateria comunitária e possui uma frota de dez EVs pessoais para atender.

Foram considerados dois cenários:um com receitas de arbitragem de rede e outro sem.

Nossos resultados sugerem que as receitas obtidas explicitamente da arbitragem de energia podem reduzir o custo total do sistema em pelo menos 12%. Para colocar isso em perspectiva, para um investimento típico de microrrede de NZ$ 10 milhões em toda a cidade, isso significa uma economia de US$ 1,2 milhão.

Outra descoberta interessante foi que o período de tempo que as baterias foram capazes de sustentar cargas críticas durante interrupções não planejadas da rede foi maior em cerca de 16 horas por ano, em comparação com o caso sem controle inteligente. Esta é uma vantagem de resiliência notável.

Então, o que esse tipo de análise significa para você? Se você faz parte de uma comunidade interessada em possuir e operar uma microrrede, agora você tem evidências suficientes para pedir ao seu desenvolvedor que considere a arbitragem de energia para que a comunidade possa participar do mercado de eletricidade para obter lucro.

Se você possui um EV e está tentando obter tarifas noturnas mais baratas, este é um aviso sobre ofertas futuras de varejistas de eletricidade para fazer com que seu armazenamento sobre rodas funcione com a tecnologia veículo para rede.

No geral, a arbitragem de energia é uma excelente ferramenta para fornecer suporte às decisões de investimento em energia renovável e ajudar a consolidar as previsões de receita. + Explorar mais

A integração de veículos elétricos à rede pode evitar apagões

Este artigo é republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.