Baterias adequadas para desempenhar um papel valioso na gestão da rede na transição energética da Nova Zelândia

Um relatório publicado pela Transpower, operadora estatal de redes de transmissão da Nova Zelândia, descobriu que a absorção generalizada de armazenamento distribuído de baterias pode desempenhar um papel importante no apoio ao sistema de energia, uma vez que os veículos elétricos e de PV estão cada vez mais adotados.

A nação já atende quase 90% de sua demanda de eletricidade a partir de energia renovável.
Imagem: Ketan Kumawat / pexels

A crescente adoção de veículos elétricos e de painéis solares na cobertura fez com que a Transpower da Nova Zelândia se preparasse para desafios em termos de gerenciamento de tensão e frequência. Em um relatório recente, a operadora estatal de redes de transmissão analisa o impacto operacional da absorção disseminada de armazenamento distribuído e descobre que os avanços na tecnologia de baterias podem desempenhar um papel importante na garantia da segurança e confiabilidade do sistema de energia.

Embora o país já use energia renovável para quase 90% de sua demanda de eletricidade, de acordo com dados de transmissão ao vivo no site da Transpower, o PV não é sequer listado entre as tecnologias de energia limpa em operação. É responsável por menos de 1% do mix de energia do país, com cerca de 97 MW de capacidade instalada. A energia solar residencial representa 80% da participação do leão, quase metade da qual foi instalada nos últimos dois anos, de acordo com os dados da Autoridade de Eletricidade da Nova Zelândia.

À medida que o sistema de energia da Nova Zelândia transita para uma maior eletrificação, mais capacidade será necessária e a energia solar barata está entre os principais concorrentes. Em um relatório divulgado no início deste ano, a Transpower identificou um potencial de 11 GW para energia solar residencial e alertou que as instalações solares sem armazenamento amplificariam os picos de demanda no início da noite.

Em um estudo divulgado em 2017, o operador da rede descobriu que o sistema de energia NZ poderia permitir até 2 GW de geração fotovoltaica com impacto mínimo, mas que 4 GW representariam um desafio em termos de gerenciamento de tensão e frequência. Suas descobertas mais recentes sugerem que a adição de baterias distribuídas pode ajudar a resolver esse problema, especialmente se os sistemas forem grandes o suficiente para serem carregados no meio do dia.

O relatório Sistemas de Armazenamento de Energia de Baterias Distribuídas da Nova Zelândia constatou que as baterias por trás do medidor podem melhorar o uso da rede e da geração pelo operador, suavizando o perfil de carga diário e adiando o investimento em atualizações de rede. Além disso, a distribuição em larga escala do BESS pode ajudar a gerenciar os eventos de subfrequência do sistema de energia e substituir a inércia do sistema perdida quando grandes geradores convencionais são deslocados.

Para explorar esse potencial, a NZ já deu passos importantes na orquestração do armazenamento distribuído de baterias em usinas virtuais (VPPs). Em dezembro, o Ministro da Mudança Climática, James Shaw, lançou o que é considerado o maior VPP do mundo. O sistema entregue pela empresa local Solarcity como parte do programa de resposta à demanda da Transpower conecta 3.000 sistemas residenciais de armazenamento solar, que podem armazenar coletivamente 18 MWh.

O último relatório também descobriu que o atual sistema de energia da NZ pode acomodar aumentos na carga do sistema associados com a carga de EV. Uma baixa absorção de 64.000 EVs não apresentaria desafios para a operação do sistema de potência, e até 2 milhões de EVs poderiam ser acomodados na maioria das condições. “Hipoteticamente, a cobrança de 2 milhões de VEs na Nova Zelândia no final do dia de trabalho, sem qualquer incentivo para adiar a cobrança para o final da tarde, acrescentaria 25% à demanda de pico da noite de inverno de hoje. Isso exigiria maior capacidade de geração de transmissão e pico, o que podemos evitar ”, afirma o relatório.

Performance superior

John Clarke, gerente geral de operações da Transpower, disse que as descobertas do relatório destacaram a importância de desenvolver padrões, códigos e arranjos de mercado adequados para garantir que os benefícios potenciais do armazenamento distribuído de baterias sejam realizados.

“O acréscimo potencial à combinação de requisitos significativos de cobrança de EV reforça a necessidade de sinais de mercado que permitam a coordenação, inclusive da BESS instalada em residências. Isso gerenciará os impactos do fluxo de energia em toda a rede e evitará a necessidade de investimentos dispendiosos na rede ”, disse Clarke. "Ao alcançar este resultado, evitaremos as conseqüências da integração mal gerenciada vista em outros sistemas de energia globalmente".

Com três a cinco grandes eventos de subfreqüência a cada ano devido à perda repentina de um grande gerador ou do link HVDC, os estudos de desempenho de frequência da Transpower com a BESS demonstraram 'desempenho superior' em comparação às reservas nas quais a rede opera hoje, reduzindo os impactos nos consumidores.

No entanto, o estudo também descobriu que o BESS também poderia ajudar, mas não resolver totalmente, os problemas de gerenciamento de tensão do sistema criados pela injeção de energia solar fotovoltaica na rede, especialmente no meio do dia. "Vamos fazer mais trabalhos sobre impactos regionais de voltagem com diferentes hipóteses sobre o BESS e incluir o impacto do carregamento de EV nesses estudos", disse Clarke.


Segundo a Associação de Energia Sustentável da Nova Zelândia, um sistema fotovoltaico é instalado no país a cada 25 minutos. Cerca de 30% dos agregados familiares da Nova Zelândia com um sistema solar têm armazenamento de bateria, de 24% em 2017 e 16% em 2016.

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