Qual o impacto que a energia fotovoltaica distribuída tem na rede?

A dinâmica das redes de distribuição está passando por transformações significativas, influenciadas pela integração de sistemas distribuídos de energia fotovoltaica (PV). À medida que a energia fotovoltaica distribuída, juntamente com as tecnologias de armazenamento de energia e de micro-redes, continuam a avançar, as redes de distribuição estão a transitar dos seus papéis passivos tradicionais para papéis mais activos. Esta mudança introduziu uma nova camada de complexidade na gestão e manutenção operacional destas redes.

O desafio de manter o equilíbrio energético da rede aumentou. Actualmente, em muitas áreas, falta monitorização adequada e previsão preditiva para a geração distribuída de energia fotovoltaica. Esta lacuna torna os métodos tradicionais de previsão de carga ineficazes, especialmente em locais com integração fotovoltaica distribuída substancial, prejudicando assim a precisão das previsões de carga. Consequentemente, as redes são obrigadas a manter níveis mais elevados de capacidade de reserva para acomodar a variabilidade na geração distribuída de energia fotovoltaica. O impacto combinado da geração fotovoltaica distribuída, fotovoltaica centralizada e eólica complica o gerenciamento de picos de carga, especialmente durante períodos de baixa demanda e feriados.

A estabilidade da rede, em termos de regulação de frequência e tensão, foi afetada negativamente. Sistemas fotovoltaicos distribuídos, operando com fator de potência constante (geralmente cos φ=1), não contribuem para a potência reativa. Esta situação levou a uma diminuição ou mesmo a uma inversão da tendência fora da rede em áreas com ligações à rede centralizadas, causando aumentos significativos de tensão em partes do sistema. Os níveis de tensão podem ultrapassar os limites aceitáveis ​​durante horários de pico de carga ou feriados, resultando potencialmente na desconexão de sistemas fotovoltaicos em cenários extremos.

A rápida expansãoconexões fotovoltaicas distribuídasfacilitou o equilíbrio de carga local, contrariando eficazmente o aumento da carga de abastecimento da rede e substituindo algumas unidades tradicionais de geração de energia. No entanto, durante faltas, a incapacidade dos fotovoltaicos distribuídos de fornecer potência reativa leva a um suporte de potência reativa dinâmica inadequado, causando uma queda nos níveis de tensão transitórios e, em casos extremos, quedas de tensão prolongadas.

Os sistemas fotovoltaicos distribuídos fornecem energia ativa com base na disponibilidade de luz solar, mas não podem se ajustar às flutuações de frequência da rede de forma adaptativa. À medida que a percentagem de fontes de energia convencionais diminui, a capacidade de regulação de frequência da rede diminui.

Além disso, a fiabilidade do fornecimento de energia enfrenta novos desafios. No caso de uma falha na linha, a energia fotovoltaica distribuída pode fornecer energia aos clientes desconectados, reduzindo notavelmente o tempo médio anual de interrupção para cargas críticas. No entanto, avaliar a fiabilidade da rede de distribuição sob condições fotovoltaicas distribuídas ligadas à rede requer a consideração de novos factores, tais como o potencial de ilhamento e a natureza imprevisível da produção de geração distribuída.

Em resumo, o aumento da produção distribuída de energia fotovoltaica está a remodelar o panorama operacional das redes de distribuição, tornando-as mais activas, mas também complicando a sua operação e manutenção. Esta evolução coloca desafios no equilíbrio de energia, estabilidade e fiabilidade da rede, necessitando de soluções inovadoras e ajustes nas práticas de gestão da rede.