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Laboratório de Redes Elétricas Inteligentes do Cepel possibilitará avaliação de novas tecnologias antes de serem aplicadas na rede

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Laboratório de Redes Elétricas Inteligentes do Cepel possibilitará avaliação de novas tecnologias antes de serem aplicadas na rede

02-09-2020

O comissionamento da primeira fase do Laboratório de Redes Elétricas Inteligentes do Cepel está previsto para dezembro deste ano. Tudo dependerá do cenário mundial da pandemia de Covid-19, pois os ensaios nos equipamentos importados devem ser conduzidos por representantes dos fornecedores no próprio laboratório, localizado na Unidade Adrianópolis do Centro (Nova Iguaçu/RJ). Nesta fase, entrará em operação a área de pesquisa experimental baseada em bancada Power Hardware in the Loop (PHIL), que combina os benefícios das simulações meramente computacionais e dos ensaios laboratoriais, permitindo antecipar, num ambiente controlado, comportamentos não desejados de dispositivos reais de hardware, gerando, assim, um enorme valor agregado. Esta bancada projetada para o laboratório é a primeira do gênero no país.


Os pesquisadores Oscar Solano, Cesar Bandim e Wagner Duboc, chefe do Departamento de Laboratórios de Adrianópolis, enumeram características relevantes da bancada, como o uso combinado de amplificadores de potência do tipo linear e do tipo chaveado; viabilidade de integração com uma microrrede híbrida; capacidade de ensaiar até três diferentes equipamentos reais de hardware de forma simultânea; possibilidade de integrar ensaios de potência com ensaios de interoperabilidade de protocolos de comunicação; e ensaios de equipamentos de até 60 kVA.


“Todas estas peculiaridades proporcionam inúmeras opções de pesquisa. As empresas associadas do Cepel e demais empresas do setor de energia elétrica poderão usufruir dos resultados destes estudos, visando conhecer, verificar e antecipar o comportamento de novas tecnologias e sistemas antes que sejam conectados às suas redes”, assinalam os pesquisadores.


De acordo com os especialistas, as principais iniciativas brasileiras na área de redes elétricas inteligentes estão relacionadas, em especial, com a implantação de infraestruturas avançadas de medição (smart metering), tecnologia que tem se mostrado adequada no combate a perdas de energia, assunto de grande interesse das distribuidoras. Já as tecnologias relacionadas com a integração de recursos energéticos distribuídos (RED), como o são as gerações fotovoltaica e eólica, e o armazenamento de energia, ainda estão em um estágio precoce de desenvolvimento, em parte pelo nível, ainda baixo, de penetração dos RED nas redes brasileiras e também devido à incipiente infraestrutura laboratorial de apoio atualmente disponível. “É justamente nesse aspecto que acreditamos que o laboratório de Redes Elétricas Inteligentes do Cepel possa contribuir de forma significativa para o avanço tecnológico do país”, ressaltam.


Investimentos e outros diferenciais do laboratório


Com experiência em nível mundial na concepção e administração de laboratórios de redes elétricas inteligentes, o instituto alemão Fraunhofer-Gesellschaft foi o responsável pelos projetos conceitual e básico do novo laboratório do Cepel. Para contratação da consultoria, o Cepel contou com recursos da ordem de 570 mil euros do Projeto META (Projeto de Assistência Técnica de Energia dos Setores de Energia e Mineral), iniciativa do Governo Federal, por meio do Ministério de Minas e Energia (MME), com o Banco Mundial. O Centro era um dos coexecutores do META. Já a implantação do laboratório conta com recursos de P&D da Petrobras, Associada Especial do Cepel. Para o biênio 2020/2021, estão previstos investimentos da ordem de oito milhões de reais.


Além da bancada PHIL, a segunda área do laboratório mais adiantada em termos de desenvolvimento é a de ensaio de componentes, voltada à avaliação de conformidade de inversores segundo as normas técnicas nacionais e internacionais, e prevista para entrar em operação em março de 2021. “O principal diferencial desta área é sua capacidade de potência, atualmente de 300 kVA. Este nível de potência representa um substancial aumento de capacidade laboratorial na área para o setor elétrico brasileiro. Inclusive o primeiro serviço desta área será para um cliente uruguaio, que não encontrou esta capacidade de potência no seu país”, ressalta Wagner Duboc, acrescentando que o projeto do laboratório prevê, no seu estágio final, a possibilidade de avaliar sistemas de até 2 MW.


O projeto do laboratório também prevê áreas de microrrede híbrida e de avaliação de interoperabilidade de sistemas de comunicação, ainda em fase de elaboração de propostas para fins de obtenção de recursos.


5th Purple Mountain Forum


O estágio atual de desenvolvimento do Laboratório de Redes Elétricas Inteligentes do Cepel, suas principais características e possíveis aplicações, foi um dos temas abordados pelo ex-pesquisador do Cepel Nelson Martins, especialista na área de dinâmica e controle de sistemas de potência, em sua apresentação “From Supergrids to Smart Grids: Engineering Challenges & Current Research”, durante o 5th Purple Mountain Forum - 2020 International Top-Level Forum on Engineering, Science and Technology Development Strategy. O evento foi realizado, entre 15 e 21 de agosto, pelo Department of Energy and Mining Engineering, a Chinese Academy of Engineering, o State Grid Electric Power Research Institute e o State Key Laboratory of Smart Grid Protection and Control.


“A conferência foi realizada em modo presencial e virtual, de maneira que pude assistir à reação da plateia, que julguei favorável pelos calorosos aplausos. Mas não era para menos, considerando a qualidade do material que me foi entregue por Orsino, diretor de Laboratórios e Pesquisa Experimental do Cepel, Duboc, Bandim e Oscar. Após a apresentação, manifestei, por mensagem, a minha gratidão ao comitê organizador do evento, tendo recebido agradecimentos também calorosos. Finalizo, renovando meus agradecimentos aos diretores do Cepel e aos pesquisadores que produziram o excelente material que utilizei na exposição, e mantendo altas expectativas com relação à janela de oportunidade que se abre para o Cepel com a entrada em operação plena do Laboratório de Redes Elétricas Inteligentes”.


Faça o download da apresentação.