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sistemas de armazenamento fotovoltaico: tecnologia Multi Flow Este artigo explica, em detalhe, as novas caraterĂsticas tĂŠcnicas que se exigem aos inversores atuais para cumprir determinadas funçþes, e que Ă s quais Fronius Symo Hybrid jĂĄ responde de forma satisfatĂłria. Fronius EspaĂąa, S.L.U.
A subida do preço da eletricidade e a redução dos preços dos sistemas fotovoltaicos, que foi uma novidade nos últimos anos, colocam em evidência que na atualidade os custos da geração de energia fotovoltaica são consideravelmente mais baixos do que o preço da compra da eletricidade. AlÊm disso, a constante com que, cada vez mais proprietårios de instalaçþes, utilizem a energia que produzem antes de injetar a mesma na rede. Para maximizar o autoconsumo, os sistemas de armazenamento são utilizados com frequência juntamente com os sistemas de gestão da energia. Estes sistemas de armazenamento fotovoltaico exigem que os inversores tenham sistemas de con que aqueles que eram apresentados atÊ agora, uma vez que se destaca não apenas a maximização do autoconsumo como tambÊm funçþes adicionais como: Programação otimizada do inversor para aproveitar a carga em horas de vazio; Melhorar a qualidade da rede; Função de emergência em caso de falha de energia.
Fluxo de energia em sistemas de armazenamento Em geral, um sistema de armazenamento fotovoltaico pode trabalhar com os seguintes cinco Figura 1: 1. Gerador fotovoltaico Æ inversor: energia fotovoltaica; 2. Inversor Æ consumidor ou injeção na rede; 3. Inversor Æ bateria: carregamento da bateria; 4. Bateria Æ inversor: descarga da bateria; 5. Rede de Corrente Alternada Æ inversor: carregamento da bateria com energia da rede CA. 82
O carregamento atravÊs da Corrente Alternada pode decorrer tanto utilizando fontes de energia próprias ou privadas (residências) como as redes públicas (redes de abastecimento). Os exemplos de aplicação de carregamento CA podem ser analisados a partir da perspetiva de um dos três seguintes grupos de interesse: DO PONTO DE VISTA DO OPERADOR DO SISTEMA:
Figura 1 Fluxos de energia em sistemas de armazenamento.
cos dos sistemas fotovoltaicos sem função de armazenamento. Sem dúvida, os sistemas com armazenamento necessitam de ser capazes de carregar e descarregar a bateria. !"
# da rede CA, não Ê um requisito obrigatório de um sistema com armazenamento, e por isso nem todos os sistemas com armazenamento apresentam esta opção. Este último modo de funcionamento permite muitas aplicaçþes adicionais, algumas jå bastante relevantes na atualidade e outras que o serão no futuro, como Ê demonstrado nos exemplos referidos abaixo:
Função de carregamento CA Ainda que a função de carregamento da CA nĂŁo seja a mais relevante para otimizar o autoconsumo, ao realizar uma anĂĄlise mais detalhada ĂŠ demonstrado que muitas aplicaçþes nĂŁo sĂŁo possĂveis caso esta função nĂŁo esteja disponĂvel.
Acoplamento com outras fontes de energia (acoplamento CA) Nos Ăşltimos anos tem existido um crescente aumento das pequenas instalaçþes com produção combinada de calor e eletricidade (micro CHP) e, atĂŠ mesmo, de parques eĂłlicos de baixa potĂŞncia no mercado. Nestes sistemas, a energia elĂŠtrica estĂĄ disponĂvel atĂŠ mesmo quando o rendimento fotovoltaico ĂŠ baixo, ou seja no inverno, e o sistema de armazenamento fotovoltaico estĂĄ a funcionar abaixo da sua capacidade. A função de carga CA permite armazenar, temporariamente, o excesso de energia que advĂŠm de fontes complementares para ser utilizado posteriormente. AlĂŠm disso, o acoplamento CA permite instalar o sistema de armazenamento num sistema fotovoltaico existente. Conservação do carregamento Se durante longos perĂodos tivermos pouca ou nenhuma energia fotovoltaica (seja causada por mĂłdulos defeituosos, geradores fotovoltaicos cobertos de neve ou outros fatores), a função de carregamento CA impede a descarga total do sistema de armazenamento e a esperada deterioração prematura da bateria.
$ zenamento fotovoltaico inclui a função de
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capacidade de rede, a bateria de armazenamento descentralizado oferece uma opção sidades do utilizador e da rede. Tecnologia Multi Flow são necessårios para assegurar um melhor funcionamento do sistema de armazenamento fotovoltaico. Não só se requer o inversor para estes modos de funcionamento como tam A tecnologia Multi Flow utilizada na sÊrie Fronius Symo Hybrid representa uma abordagem no qual o inversor se converte no centro de Os exemplos seguintes mostram as vantagens dos sistemas de armazenamento com a tecnologia Multi Flow. Fornecimento simultâneo do sistema fotovoltaico e a bateria nas residências (A) Para responder às necessidades de energia nas residências, o sistema fotovoltaico fornece energia, com uma bateria a suprimir qualquer necessidade energÊtica.
Se nĂŁo estiver disponĂvel uma tecnologia Multi Flow ! possam acontecer em paralelo, a energia fotovoltaica nao seria capaz de satisfazer as necessidades domĂŠsticas mesmo que tenhamos a energia armazenada na bateria. Por outro lado, o sistema fotovoltaico teria de ser desativado, resultando numa perda de energia.
excedente energĂŠtico ao mesmo tempo na bateria. Desta forma consegue-se um nĂvel de autonomia muito maior, inclusivamente nos meses de inverno. Os sistemas sem tecnologia Multi Flow nĂŁo sĂŁo capazes de utilizar a bateria para armazenar temporariamente a energia de outros produtores de energia.
Carregamento da bateria e fornecimento da residĂŞncia com energia fotovoltaica (B) No caso da potĂŞncia do sistema fotovoltaico superar o consumo da residĂŞncia, a energia excedente ĂŠ armazenada em baterias. Este excesso de energia nĂŁo ĂŠ colocada na rede atĂŠ que a bateria esteja completamente carregada. Sem a tecnologia Multi Flow, o inversor teria de reduzir a sua potĂŞncia, resultando numa perda de energia.
Responder ao consumo em situaçþes de emergência com a energia fotovoltaica e uma bateria (D) Em situaçþes de emergência, o consumo nas residências pode ser colmatado por um sistema fotovoltaico e uma bateria, em simultâneo. Por isso, a operação de emergência funciona mesmo quando a bateria estå descarregada, assumindo que a energia produzida Ê maior do que a consumida. No caso de um sistema sem tecnologia Multi Flow, muitas vezes a energia do sistema fotovoltaico não pode ser utilizada para operaçþes de emergência e, portanto, perde-se.
Fornecimento de uma residência e carregamento de baterias em simultâneo com energia fotovoltaica e outros produtores de energia (C) Para responder às necessidades energÊticas nas residências utiliza-se energia produzida pelo sistema fotovoltaico e por outros produtores de energia (por exemplo, um pequeno gerador eólico ou CHP), armazenando o
A
C
B
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ConclusĂŁo As exigĂŞncias dos inversores num sistema de armazenamento sao maiores do que as de um sistema fotovoltaico convencional sem a função de armazenamento. O inversor de um sistema de armazenamento moderno deve realizar um controlo inteligente para cada " do nĂvel de autoconsumo. Para garantir que #$ % xos de energia devem poder ser fornecidos ao mesmo tempo. Para certas aplicaçþes isto sĂł ĂŠ possĂvel com a função de carregamento CA, e assim esta função adquire uma importância maior. O Fronius Energy Package e a tecnologia Multi Flow satisfazem as exigĂŞncias restritas do sistema de controlo de um sistema de armazenamento moderno. A tecnologia Multi Flow permite que o sistema de armazenamento possa ser utilizado com uma ampla variedade de aplicaçþes, tanto agora como no futuro.
Fronius EspaĂąa, S.L.U. & ' *+/ 012 /02 3/3 4 5 ' *+/ 012 /02 3// 6 6 7 4 888
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