P&D
Objetivos e desafios de um projeto de microrredes Juan Camilo López, João Inácio Yutaka Ota, Marcos J. Rider, A. Pomilio e Luiz C. P. da Silva, da Unicamp; e Rafael Gomes Bento, da CPFL
A
integração das fontes de energia renováveis aos sistemas de potência favorece a diversificação da matriz energética, adia grandes investimentos em produção de energia elétrica e reduz as emissões de gases de efeito estufa. Porém, há desafios a serem enfrentados devido à intermitência dessas fontes e a razoabilidade dos custos de investimento. Nesse contexto, as microrredes, constituídas pela interconexão e coordenação das fontes renováveis dentro das redes existentes, permitem uma operação mais eficiente, confiável e sustentável [10]. Uma microrrede típica compreende uma variedade de recursos energéticos, incluindo fontes de geração renovável, geração distribuída, sistemas de armazenamento, pontos de carregamento de veículos elétricos e cargas controláveis e não controláveis [14]. O Departamento de Energia dos Estados Unidos (DOE) define uma microrrede como um grupo de cargas interconectadas e recursos de energia distribuída dentro de limites elétricos claramente definidos que atuam como uma única entidade controlável em relação à rede e pode se conectar e desconectar da rede para permitir que ela opere tanto no modo conectado como no modo ilhado [12]. Historicamente, as principais motivações para desenvolvimen50
EM JULHO/AGOSTO, 2021
to e implantação de microrredes são: confiabilidade, benefícios econômicos e integração de fontes renováveis [4]. Nos Estados Unidos, o foco tem sido melhorar a resiliência e a confiabilidade em áreas críticas, perante ataques cibernéticos e condições climáticas severas. Além disso, o custo econômico devido ao adiamento da construção de grandes centrais geradoras e a economia relacionada ao aumento da eficiência também tem impulsionado o desenvolvimento das microrredes. Na Europa, a principal motivação tem sido a necessidade de integrar grandes quantidades de fontes renováveis à rede, a fim de diminuir o impacto am-
Fig. 1 – Funcionalidades das microrredes
O projeto Merge compreende o desenvolvimento de quatro microrredes com características e finalidades diferentes. Combinando pesquisa e engenharia, a iniciativa visa avaliar o dimensionamento, projeto e especificação das microrredes, além de gerenciamento energético, eletrônica de potência, segurança cibernética, etc. Outra meta é gerar oportunidades para novos modelos de negócios e energia mais flexível e confiável aos consumidores. biental resultante da geração de energia elétrica a partir de combustíveis fósseis [7]. No Brasil, as microrredes existentes estão em geral instaladas em locais onde não há conexão ao Sistema Interligado Nacional (SIN) e operam de forma isolada [13]; soluções conectadas são raras e ainda em estado incipiente de pesquisa. As microrredes são uma alternativa eficiente e moderna para evitar a interrupção do fornecimento de energia a consumidores mais sensíveis e mais prejudicados por esses eventos. Em 2018, os consumidores de energia elétrica brasileiros sofreram, em média, 12,85 horas de interrupções, gerando
