Usinas virtuais: energia descentralizada, controlada centralmente – Redes estáveis por meio de interconexão – Otimização da produção e do consumo de eletricidade – Imagem: Xpert.Digital
Usinas virtuais: como o fornecimento de energia do futuro se tornará mais inteligente
Tecnologia do futuro: Usinas virtuais interligam de forma eficiente as energias renováveis.
As usinas virtuais de energia são sistemas inovadores compostos por inúmeros produtores e consumidores de energia descentralizados. Essas unidades, que podem incluir sistemas fotovoltaicos, turbinas eólicas, usinas de biogás, usinas hidrelétricas e sistemas de armazenamento de baterias, são interconectadas por meio de tecnologias de controle inteligentes. O objetivo é coordenar e otimizar a produção e o armazenamento de eletricidade para garantir um fornecimento de energia estável e eficiente.
Benefícios e vantagens das usinas virtuais
1. Participação e flexibilidade no mercado
As centrais elétricas virtuais permitem que as instalações participantes atuem ativamente no mercado de eletricidade. Elas agrupam a energia gerada e a comercializam em conjunto, o que também dá aos produtores menores acesso a segmentos de mercado como o comércio atacadista ou a geração de energia de balanceamento. Essa flexibilidade é particularmente valiosa para a integração de energias renováveis à rede elétrica.
2. Estabilização da rede elétrica
Devido à sua estrutura descentralizada, as usinas virtuais de energia podem equilibrar as flutuações de carga locais e reagir rapidamente às flutuações da rede. Isso contribui para a estabilização da rede elétrica, equilibrando o excesso ou a escassez de energia elétrica.
Adequado para:
3. Redução das emissões de CO2
Como as usinas virtuais de energia são frequentemente baseadas em energias renováveis, elas contribuem para a redução das emissões de CO2. Elas oferecem uma alternativa sustentável às usinas de energia convencionais, que geralmente utilizam combustíveis fósseis.
Reduzir os custos de eletricidade
As usinas virtuais podem reduzir os custos de eletricidade de diversas maneiras:
Tarifas de eletricidade dinâmicas
Ao utilizar tarifas de eletricidade dinâmicas, as famílias podem beneficiar de preços mais baixos, maximizando o seu consumo de eletricidade durante os períodos de preços baixos. Isto pode resultar em poupanças significativas.
Otimizando o autoconsumo
As usinas virtuais permitem que as residências otimizem seu autoconsumo de energia solar e obtenham eletricidade adicional da rede quando os preços estão baixos. Isso reduz a necessidade de eletricidade cara da rede.
Participação no mercado de energia
As famílias podem gerar renda adicional participando dos mercados de balanceamento de energia e intradiários. As usinas virtuais de energia fornecem a infraestrutura necessária para utilizar esses mercados de forma eficiente.
As centrais elétricas virtuais oferecem uma solução promissora para apoiar a transição energética, integrando de forma eficiente as energias renováveis e, simultaneamente, reduzindo os custos de eletricidade para os consumidores.
O controle de uma usina virtual
Uma usina virtual é controlada por um sistema de controle central, que serve como seu núcleo tecnológico. Esse sistema coordena e monitora os inúmeros produtores, consumidores e unidades de armazenamento de energia descentralizados integrados à usina virtual. Algoritmos especiais e conexões de dados seguras são utilizados para garantir a comunicação em tempo real entre os diversos componentes.
Componentes principais do sistema de controle:
Sistema de orientação
O sistema de controle central coleta e processa todos os dados relevantes dos sistemas conectados. Isso inclui informações sobre a produção atual, a prontidão do sistema, as faixas de potência disponíveis para balanceamento de energia e outros parâmetros, como os níveis de armazenamento de gás ou calor.
Processamento de dados
Os dados são processados em servidores que utilizam sistemas redundantes para garantir a confiabilidade. Essa infraestrutura permite a troca automática para sistemas de backup em caso de falhas.
Algoritmos e previsões
Algoritmos de otimização são usados para criar cronogramas operacionais para produtores de eletricidade. Esses algoritmos levam em consideração dados de mercado, como preços da eletricidade e previsões meteorológicas, para permitir a comercialização eficiente e lucrativa da energia.
Como funciona uma usina de energia virtual
Controle em tempo real
O sistema de controle permite o gerenciamento flexível da produção e do consumo de eletricidade. Se necessário, ele pode reagir rapidamente às flutuações da rede, aumentando ou diminuindo a capacidade das usinas geradoras ou utilizando instalações de armazenamento.
Integração e marketing
Ao reunir a produção de muitas unidades pequenas, as usinas virtuais podem participar do mercado de balanceamento de energia e comercializar sua flexibilidade de forma lucrativa. Isso é particularmente importante para a integração de energias renováveis no mercado de energia.
De forma geral, o controle inteligente de usinas virtuais oferece uma maneira eficiente de integrar energias renováveis à rede elétrica, reagindo simultaneamente com flexibilidade às mudanças do mercado. Isso contribui para a estabilização da rede elétrica e apoia a transição energética por meio de um fornecimento de energia sustentável.
Indivíduos privados podem participar de usinas de energia virtuais.
Indivíduos podem participar de usinas virtuais de energia integrando suas próprias unidades descentralizadas de geração e armazenamento de energia, como sistemas fotovoltaicos e baterias, a esse sistema. A seguir, apresentamos os principais passos e aspectos de como indivíduos podem participar:
1. Instalação de tecnologia adequada
Os particulares precisam de um sistema fotovoltaico ou outras fontes de energia renováveis e, possivelmente, de um sistema de armazenamento de baterias para armazenar o excesso de eletricidade e injetá-la na rede quando necessário.
2. Interligação com uma central elétrica virtual
Os sistemas devem ser interligados em rede com uma central elétrica virtual. Isso é conseguido por meio de sistemas de controle inteligentes que coordenam e otimizam o fluxo de energia. Empresas como a Sonnen oferecem essa interligação combinando os sistemas em uma bateria virtual de grande escala.
3. Participação no mercado de energia
Ao participar da usina virtual, indivíduos privados podem participar indiretamente do mercado de energia. A usina virtual reúne a energia de diversos pequenos produtores e a comercializa em conjunto, o que também traz vantagens financeiras para os participantes.
4. Utilização de medidores inteligentes
Para medir com precisão a injeção e o consumo de energia, é necessário o uso de medidores inteligentes. Esses dispositivos registram dados de energia em tempo real e permitem o gerenciamento eficiente dos fluxos de energia.
5. Incentivos financeiros
Os participantes em usinas virtuais podem se beneficiar de receitas adicionais vendendo seu excedente de eletricidade ou fornecendo energia de balanceamento para estabilizar a rede.
A participação em usinas virtuais permite que indivíduos contribuam ativamente para a transição energética, ao mesmo tempo que se beneficiam financeiramente ao se tornarem parte de uma rede energética maior.
A participação em uma usina de energia virtual oferece diversas vantagens para pessoas físicas.
1. Vantagens financeiras
- Receitas do mercado de energia: Pela primeira vez, pessoas físicas podem participar das receitas dos leilões de eletricidade ao investir em usinas virtuais. Anteriormente, essa participação era reservada principalmente a grandes fornecedores industriais.
- Partilha de lucros: Alguns fornecedores, como a “sonnen”, oferecem aos seus clientes uma parte dos lucros da comercialização conjunta da eletricidade gerada. Isto pode gerar rendimentos adicionais para as famílias.
2. Economia de custos
- Preços de eletricidade mais baixos: Ao usar eletricidade em horários de preços baixos, possibilitados pela flexibilidade das usinas virtuais, as famílias podem reduzir seus custos de energia. Isso também se aplica ao carregamento de veículos elétricos em horários de menor consumo.
- Aumento do autoconsumo: A integração em uma usina virtual pode otimizar o autoconsumo da eletricidade autogerada e, assim, reduzir a dependência da eletricidade da rede, que é mais cara.
3. Contribuição para a estabilidade da rede e a transição energética
- Estabilização da rede: Ao fornecer energia de balanceamento, as usinas virtuais contribuem para a estabilização da rede elétrica. Isso é particularmente importante durante períodos de alta injeção de energia renovável, como ventos fortes ou radiação solar intensa.
- Promovendo a transição energética: Ao se tornarem parte de uma usina virtual, os indivíduos privados apoiam ativamente a transição energética, ajudando a usar as energias renováveis de forma mais eficiente e a substituir as fontes de energia fóssil.
4. Vantagens tecnológicas
Medidores inteligentes e controles inteligentes: Os participantes geralmente recebem tecnologias modernas, como medidores inteligentes, que permitem o monitoramento e o controle precisos do consumo de energia. Essas tecnologias costumam ser disponibilizadas gratuitamente ou a um preço reduzido como parte da participação.
A participação em uma usina virtual oferece aos indivíduos não apenas incentivos financeiros, mas também a oportunidade de contribuir ativamente para a estabilização da rede elétrica e promover a transição energética.
Adequado para: