O futuro da energia renovável segundo cientistas americanos

Cientistas do Laboratório Nacional de Energia Renovável dos EUA desenvolveram uma visão de uma grade de energia renovável descentralizada. Seu projeto, Redes de Energia Autônomas, visa dar uma olhada geral nas soluções que irão conduzir essa rede do futuro e preencher as lacunas que aparecem entre elas.

Redes Autônomas de Energia (AEG) é o nome de um projeto conduzido pelo Laboratório Nacional de Energia Renovável dos EUA. O laboratório foi criado para visualizar o sistema de energia do futuro, onde o gerenciamento de muitas fontes de energia descentralizadas é controlado simultaneamente para garantir um fornecimento de energia seguro e contínuo.

O conceito se concentra no uso de tecnologias inteligentes e comunicações autônomas baseadas em uma série de micro-redes interconectadas que trocam dados umas com as outras e usam algoritmos para encontrar constantemente as melhores condições de trabalho em resposta à demanda, disponibilidade de energia e preço.

“A rede futura será muito mais distribuída, muito complexa para ser controlada usando as tecnologias e tecnologias existentes”, disse Benjamin Kroposki, diretor do Energy Systems Center da NREL. “Precisamos de uma maneira de chegar lá para liberar o potencial de todas essas novas tecnologias que estão integradas ao sistema de energia.”

Refinamento da teoria

Os pesquisadores dizem que o projeto é atualmente teórico, com aplicações provavelmente com mais de 10 anos de idade. O projeto começou com um grupo de cientistas que procurou desenvolver métodos de controle e otimização em tempo real para sistemas de energia individuais, e a ideia era que esses sistemas de energia individuais, ou “células”, interagem entre si para formar um sistema que abrange toda a rede.

“A novidade de nossa solução está no fato de termos resolvido um problema bilateral”, explicou Kroposki. “Em primeiro lugar, devido ao grande número de dispositivos, não podemos usar o gerenciamento centralizado, mas devemos distribuir o problema de otimização. Outro problema é que temos condições que mudam com o tempo, então a otimização muda a cada segundo e deve ser resolvida em tempo real “.

Os pesquisadores estão atualmente simulando redes autônomas que consistem em centenas de células diferentes que trabalham em uníssono, mas acreditam que isso deve ser significativamente expandido para fornecer uma solução de rede unificada: por exemplo, já existem mais de 20 milhões de pontos de controle no Golfo da Califórnia. “Os algoritmos de resolução são necessários a cada segundo”, explica a pesquisadora do NREL, Jennifer King. “Tentar decidir o destino de um milhão de segundos por segundo é o problema.”

Aplicativo do mundo real

O próximo problema é a aplicação desses algoritmos em condições reais, onde as coisas nem sempre funcionam bem, e é necessário considerar atrasos e danos. Organização de infra-estrutura e garantir a sua segurança será outra tarefa importante.

Pesquisadores publicaram vários artigos enfocando várias áreas de redes autônomas, e a NREL observa que a Siemens e a empresa de baterias Eaton estão envolvidas em seu trabalho e que a cooperativa de energia do Colorado está atualmente implementando métodos de gerenciamento. nesses esforços.

“Há muitas pessoas trabalhando em pequenos aspectos do projeto. […] Nós vemos isso como uma visão ampla ”, diz Kroposki. “Provavelmente, será visto que as primeiras redes desse tipo aparecem de baixo para cima, começando com hospitais, campi e comunidades.”