Gestão Integrada de recursos energéticos: contextualização e análise

Abstract

As preocupações actuais relativas aos consumos de energia eléctrica, às questões ambientais, nomeadamente às emissões de Gases de Efeito de Estufa, e à volatilidade dos preços dos combustíveis fósseis têm conduzido a modificações nos Sistemas de Energia Eléctrica (SEE). Algumas dessas mudanças foram tornadas exequíveis devido ao desenvolvimento tecnológico, designadamente nas áreas: . da produção distribuída, incluindo a da microgeração; . do armazenamento de energia com as evoluções nas baterias e supercondensadores; das Tecnologias da Informação e Comunicação nos Sistemas de Energia possibilitando leituras automáticas e disponibilizando ao consumidor informação acerca do seu consumo e de preços em “tempo real”. Face a estas mudanças e levando em conta o sentido da evolução dos SEE, o consumidor residencial, que passou também a poder ser produtor, tem a possibilidade de utilizar de forma mais eficiente os diversos recursos energéticos que tem à sua disposição, como sejam a produção e/ou microcogeração, a compra e/ou venda de energia à rede, o armazenamento e a gestão de cargas. Do ponto de vista do consumidor, a capacidade de controlo destes recursos deve tirar o máximo partido da flexibilidade de utilização apresentada por algumas cargas, no sentido de minimizar a sua factura eléctrica sem perda de conforto e sem depreciação da qualidade dos serviços de energia. O facto da procura poder passar a ser tratada como um recurso controlável, contribuindo para adiar a necessidade de investimentos no aumento de capacidade do sistema, aumentando a fiabilidade do sistema e reduzindo a necessidade de recurso a centrais menos eficientes, traz também vantagens para os SEE. Tendo em conta o número elevado de recursos energéticos presentes no sector residencial passíveis de ser controlados, a sua gestão integrada apresenta um grau de dificuldade elevado. Numa primeira etapa do processo de optimização da gestão integrada de recursos é necessário ter em conta as previsões de preços, as condições atmosféricas, as necessidades e as preferências do consumidor, agendando-se o funcionamento das cargas com base nos pressupostos de utilização típica e nas restrições operacionais. Já numa segunda fase, este processo de optimização deve ser conduzido continuadamente em função de eventuais sinais que surjam em tempo real, quer do lado da rede/sistema, quer do lado do consumidor, e que induzam alterações no escalonamento previamente identificado. Este trabalho tem então dois objectivos principais: análise e caracterização dos vários recursos presentes no sector residencial e conceptualização da sua gestão integrada. O atingir destes objectivos possibilitará o desenvolvimento futuro de algoritmos que permitirão efectivar essa gestão optimizada dos recursos e que afectarão o diagrama de carga diário típico com vantagens esperadas para os consumidores e para os operadores. Neste trabalho é ainda efectuada a categorização das cargas de acordo com o seu possível grau de controlo, sendo desenvolvido um simulador que permite observar os impactos do controlo das cargas no diagrama de carga. Abordam-se também as características técnicas relativas aos sistemas de armazenamento, contextualiza-se devidamente a questão da Utilização Racional de Energia e apresenta-se de forma sucinta os actuais conceitos de Smart Appliances e Smart Grids. Esta abordagem permitirá o estabelecimento das bases metodológicas para o desenvolvimento dos algoritmos a serem implementados num sistema de gestão integrada de recursos energéticos de acordo com o conceito de Energy Box.