A maneira como usamos os sistemas UPS hoje mudou muito. As melhorias tecnológicas na eficiência, versatilidade e flexibilidade do no-break permitiram que Borri abordasse aplicativos de no-break fora do padrão, como corte de pico e buffer de energia. Essas técnicas, por sua vez, estão relacionadas aos sistemas UPS capazes de atender à demanda de integração em Smart Grids.
Neste artigo, veremos mais de perto como funciona a redução de pico e por que as redes inteligentes são um campo de aplicação de alto potencial para os fabricantes de UPS. Para isso, respondemos algumas das dúvidas mais comuns quando se fala em UPS com redução de pico e sua integração com redes inteligentes.
O que é o pico de depilação?
Peak shaving é um conjunto de técnicas que visam manter a curva de demanda de energia elétrica o mais plana possível ao longo do dia e do ano, por meio do cancelamento dos picos. Os consumidores de energia com capacidade de redução de pico irão interagir com a rede de abastecimento, a fim de diminuir sua absorção de energia durante os períodos de alta demanda de energia. Isso inclui pico de trabalho da fábrica ou uso massivo de sistemas de ar condicionado em dias quentes de verão, entre outros.
O que é uma rede inteligente?
No arranjo de rede convencional, a energia é gerada por instalações de grande escala e, em seguida, transportada para os consumidores em um fluxo de energia em uma direção. Em uma rede inteligente, a geração de energia é distribuída entre grandes usinas e locais de produção menores, principalmente provenientes de fontes de energia renováveis. Na medida mais ampla, os geradores fotovoltaicos residenciais podem fazer parte de uma rede inteligente. As TIC incorporadas fornecem a capacidade de informação necessária para o controle de estabilidade da rede.
Por que o armazenamento de energia é tão importante nas redes inteligentes?
Um dos propósitos de uma rede inteligente é explorar o máximo possível de energia renovável, que é altamente variável e requer armazenamento local de energia para amortecer a energia produzida para uso constante. Um dos tipos preferidos de armazenamento de energia é a química Li-Ion, pois as baterias Li-Ion são altamente adequadas para descarga parcial ou uso cíclico. Seus pesos baixos e faixa de temperatura relativamente ampla também os tornam ideais para a criação de grandes provisões de armazenamento de energia, bem como fontes de energia distribuídas.
Por que o pico de depilação é necessário?
A infraestrutura de produção e distribuição de energia deve ser dimensionada de acordo com a demanda de pico. Se a demanda de pico for muito maior do que a média, as redes precisarão ser superdimensionadas, portanto, o retorno do investimento para os provedores será maior.
Além disso, variações repentinas na demanda de carga podem resultar em frequência de rede e instabilidade de tensão, levando à deterioração da qualidade da rede e, por sua vez, a custos adicionais para o provedor. Os operadores de rede estão, portanto, empenhados em encontrar maneiras de obter uma “curva raspada”; por outro lado, os usuários que estão disponíveis para implementar um programa de redução de pico geralmente recebem um desconto em suas contas de energia.
Como funciona a redução de pico da UPS?
A maneira mais fácil de um no-break diminuir a absorção de energia da rede é deixar o estágio do retificador CA/CC inativo e alternar para a energia da bateria. A energia armazenada fornecerá, portanto, cargas através do link CC do UPS durante o tempo necessário. Para operar corretamente, a energia da bateria deve ser dimensionada para o tempo de backup necessário em caso de falha da rede elétrica mais o tempo de corte de pico necessário. Esta técnica também é conhecida como “Passive Grid Tie”. Implementações mais complexas usam retificadores bidirecionais, para que o UPS possa rejeitar energia na rede em esquemas de “Active Grid Tie”.
As conexões ativas são mais flexíveis na hora de entregar diferentes quantidades de energia no tempo, por outro lado, exigem mais hardware e lógica de controle, além de estarem sujeitas às regulamentações locais de grid tie. Lógica de controle para corte de pico varia de simples ligar/desligar, com uma unidade de despacho externo habilitando o recurso, até sofisticado algoritmo de UPS, monitorando a qualidade da rede upstream e comandando o sistema de acordo para adaptar a absorção de energia.
O que está por vir para os sistemas UPS nos próximos anos?
As UPS estarão cada vez mais incorporadas nas redes elétricas e desempenharão um papel importante no mundo da Internet das Coisas. À medida que as redes inteligentes se espalham pelo mundo, os serviços ininterruptos também se espalham, exigindo que a UPS faça backup de grandes instalações, bem como de edifícios residenciais. A energia é um componente predominante na economia circular e os fabricantes de UPS estão sendo solicitados a reduzir sua pegada ambiental, concentrando seu desenvolvimento na redução de energia e exploração de CO2 durante todo o ciclo de vida e estabelecendo estratégias de segunda vida e reciclagem. Este mercado emergente está oferecendo oportunidades interessantes em muitos setores, como data centers, indústria e saúde. A EverExceed desenvolveu e implantou recentemente soluções UPS na faixa de 10-400kVA com capacidade de buffer de energia, fornecendo equipamentos médicos.
Ao limitar a potência de entrada ao valor do regime, as unidades UPS garantem que os picos de energia freqüentes absorvidos por equipamentos de ressonância magnética ou tomógrafos não sejam consumidos pela rede pública. Os usuários finais podem, portanto, reduzir suas necessidades de energia e seus equipamentos upstream de acordo, alcançando assim economias substanciais permanentes em suas contas de energia.
