O novo software pode integrar milhões de dispositivos de energia distribuídos, como baterias e painéis solares, para ajudar a resolver problemas de rede de hoje e se preparar para os desafios de amanhã.
Nossa já complexa rede de energia está ficando ainda mais complexa, graças aos recursos de energia distribuída (DERs) - dispositivos que geram energia e armazenam energia localmente - como painéis solares, baterias, carregadores de veículos elétricos, sistemas HVAC, aquecedores de água inteligentes e calor altamente eficiente trocadores.

Com a popularidade desses dispositivos crescendo, mais tecnologias estão se interconectando com a rede, sobrecarregando o sistema e criando novas oportunidades.

Os DERs têm um enorme potencial para ajudar a gerenciar o equilíbrio crítico entre oferta e demanda na rede, reduzindo as contas de energia elétrica dos clientes e oferecendo maneiras de ganhar dinheiro fornecendo serviços de rede. No entanto, para capitalizar totalmente seu potencial, são necessárias tecnologias para reunir esses recursos e criar uma maneira de acessar a rede e os mercados que fornecem serviços à rede.

Entre os que estão apresentando soluções estão os cientistas por trás do “Beyond DERMS”, um projeto colaborativo entre o Laboratório Nacional de Argonne do Departamento de Energia dos EUA (DOE) e a Packetized Energy.

Com base na tecnologia inicialmente desenvolvida pela Packetized Energy e colaboradores da Universidade de Vermont, Argonne e a Packetized Energy desenvolveram uma plataforma de software que pode agregar milhões de DERs e usá-los para dar suporte a uma ampla gama de serviços de rede. Essa agregação de DERs ocorre usando comunicações na "nuvem" - ou seja, software e serviços executados pela Internet.

O último relatório deste projeto, "Beyond DERMS:Demonstration of Automated Grid Services, Mode Transition, and Resilience", descreve como a plataforma Beyond DERMS pode agregar DERs para reduzir cargas de pico, dar suporte à estabilidade da rede, responder a eventos de blecaute e fornecer outros serviços chave.

"Os resultados do projeto mostram claramente o enorme potencial dos DERs para gerar serviços avançados de balanceamento de rede que vão além da resposta convencional à demanda", de acordo com Paul Hines, ex-CEO da Packetized Energy e agora vice-presidente de Power Systems da EnergyHub.

"A plataforma vai muito além das capacidades dos sistemas de gerenciamento de recursos de energia distribuídos existentes, ou DERMS, que são o que usamos hoje para gerenciar grupos de DERs. Esses sistemas são normalmente projetados para casos de uso muito específicos, mas a plataforma Beyond DERMS pode suportar um ampla gama de serviços de rede adaptáveis ​​e em tempo real", disse o engenheiro principal de distribuição da Argonne, Ravindra Singh, que gerencia o projeto Beyond DERMS.

A redução da carga de pico, que se refere ao processo de redução da carga na rede elétrica durante os períodos de pico de demanda de energia, é um exemplo. Outra é a modelagem de carga, que é o processo de comprar eletricidade quando os preços estão baixos e vender essa capacidade quando os preços estão altos. Aproveitando a plataforma Beyond DERMS para este serviço, os operadores de rede podem coordenar os DERs de forma a reduzir o custo das compras de energia no atacado.

Suporte para serviços auxiliares de rede, como regulação de frequência, também é possível com a plataforma Beyond DERMS. Regulação de frequência, ou seja, o processo de regular a frequência da rede – uma função essencial para manter sua estabilidade. Além disso, a plataforma pode ajudar a gerenciar as redes locais às quais os DERs estão conectados; previsão do tempo e carga para ajudar os operadores a manter o fornecimento de energia consistente; e fornecer ferramentas integradas de análise econômica que podem ajudar no planejamento de projetos de DER.

Os pesquisadores demonstraram que a plataforma funciona em uma variedade de funções, aproveitando dados do mundo real fornecidos por dois parceiros de serviços públicos. A plataforma integrou dados de mais de 20.000 medidores inteligentes. Para testar se a plataforma pode se integrar a dispositivos de energia, a Packetized Energy conectou mais de 350 DERs, incluindo ~300 aquecedores de água inteligentes, ~40 estações de carregamento de veículos elétricos e ~10 baterias, inversores e bombas de calor mini-split . Esta foi uma validação em pequena escala da tecnologia Beyond DERMS.

Ao analisar como a plataforma Beyond DERMS pode ajudar durante um apagão, os pesquisadores a conectaram a sistemas de baterias locais que seriam um elemento-chave de uma microrrede (uma rede de energia local alimentada por DERs, como geradores, baterias e painéis solares, que opera de forma autônoma e é capaz de se desconectar da rede tradicional).

Com os dados desses dispositivos, eles demonstraram como os operadores da rede podem usar a plataforma para enviar sinais de emergência aos DERs para reduzir rapidamente a geração de energia e as cargas quando o risco de falhas em cascata é alto. Para validar ainda mais essas descobertas, várias demonstrações em larga escala dessa tecnologia estão sendo desenvolvidas pela EnergyHub, fornecedora de DERMS com sede nos EUA que adquiriu a Packetized Energy.

"Os resultados do projeto mostram claramente o enorme potencial para os DERs fornecerem serviços avançados de rede que vão além da resposta convencional à demanda. Essa tecnologia é particularmente importante porque novas regras de mercado abrem novos modelos de negócios que permitirão que recursos de energia distribuídos concorram com ativos de rede centralizados em mercados", disse Hines.

Com o sistema de rede nacional enfrentando desafios para gerenciar grandes quantidades de novos recursos distribuídos e dispositivos inteligentes, novas abordagens, como Beyond DERMS, mostram que o futuro é brilhante. + Explorar mais

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