Com a tendência de concretizar plenamente a integração fotovoltaica, armazenamento e carregamento de energia em parques industriais e comerciais, como o sistema de compensação de energia reativa de baixa tensão deve ser programado e coordenado uniformemente no futuro?

Uma maré imparável dos tempos

Uma revolução energética impulsionada pela energia fotovoltaica, pelo armazenamento de energia e pelas estações de carregamento de veículos eléctricos está a desenrolar-se em parques industriais e comerciais em todo o mundo. Isto não é apenas uma transformação da estrutura energética, mas também uma remodelação incisiva da operação tradicional da rede eléctrica. A intermitência da energia fotovoltaica, o fluxo de energia bidirecional dos sistemas de armazenamento de energia e as características aleatórias de alta carga das estações de carregamento combinam-se para exacerbar as flutuações de energia nas redes elétricas de parques industriais e comerciais, do nível de minuto ao segundo nível e até ao nível de milissegundos, levando a problemas de qualidade de energia cada vez mais complexos, como excesso de limites de tensão, desequilíbrio trifásico e poluição harmônica. Diante dessa onda, os métodos tradicionais, isolados e passivos de compensação de potência reativa de baixa tensão não são mais sustentáveis. Está a formar-se um consenso global na indústria energética: os futuros sistemas de compensação de energia reactiva de baixa tensão devem passar de “bombeiros” independentes a “coordenadores inteligentes” e “estabilizadores de sistema” integrados nos sistemas de microrrede de carregamento de armazenamento fotovoltaico.

A evolução de unidades isoladas para um sistema colaborativo

O núcleo da programação e coordenação unificadas dos futuros sistemas de compensação de energia reativa de baixa tensão reside na construção de um sistema inteligente com "percepção global, tomada de decisão hierárquica e ajuste flexível". Isto não é de forma alguma uma simples ligação entre dispositivos de compensação de potência reativa de baixa tensão, mas uma atualização profunda do paradigma de operação do sistema.

A primeira camada de colaboração ocorre no nível do dispositivo de compensação de potência reativa. As soluções mais avançadas de compensação de potência reativa tratam os próprios inversores fotovoltaicos, conversores de armazenamento de energia (PCS) e pilhas de carregamento inteligentes como fontes de energia reativa ajustáveis. Ao mesmo tempo que cumprem a tarefa principal de produção de energia ativa, estes dispositivos eletrónicos de potência podem absorver ou gerar rapidamente energia reativa através de meios tecnológicos. Os futuros sistemas de compensação de energia reativa de baixa tensão (como geradores estáticos de var) atuarão como reguladores primários, formando uma relação de “colaboração mestre-escravo” com os recursos distribuídos. Juntos, eles construirão um “pool virtual de energia reativa” com considerável flexibilidade e configurabilidade. Vários projectos de demonstração na Alemanha e na Califórnia já demonstraram que este modelo colaborativo mestre-escravo pode aumentar a capacidade global de regulação da potência reactiva dos parques industriais e comerciais em mais de 30% e reduzir significativamente a dependência da capacidade e o investimento inicial dos investidores, operadores ou proprietários dos parques em equipamentos tradicionais dedicados de compensação de potência reactiva de baixa tensão (tais como bancos de condensadores simples e armários de reactores).

A segunda camada de colaboração é impulsionada por um “cérebro inteligente”. Um aplicativo avançado integrado à plataforma de gerenciamento de energia do parque, normalmente dentro de um “sistema de controle de otimização de tensão de potência reativa” ou “sistema de gerenciamento de rede de distribuição ativa”, serve como hub central para despacho. Não se trata de uma simples interface de monitoramento, mas sim de um mecanismo de decisão implantado nos servidores do parque ou na nuvem, baseado em modelos físicos e algoritmos de inteligência artificial. Este mecanismo utiliza geração de energia fotovoltaica de ultracurto prazo de alta precisão e previsão de carga, e emprega algoritmos como controle preditivo de modelo para otimizar continuamente a operação e a economia de toda a rede elétrica do parque em ciclos de apenas alguns minutos ou mesmo alguns segundos, e emite um conjunto de comandos de controle coordenados para todos os recursos controláveis. O seu objectivo é equilibrar dinamicamente os benefícios económicos (tais como a redução dos custos totais de electricidade e das perdas da rede) com a qualidade da energia, ao mesmo tempo que cumpre múltiplas restrições, tais como segurança de tensão e padrões harmónicos, alcançando assim uma compensação de potência reactiva globalmente optimizada. Isto marca uma nova etapa no gerenciamento de energia reativa de baixa tensão, passando da “remediação pós-evento” para a “previsão pré-evento e otimização durante o evento”.

A terceira camada de colaboração aponta para um futuro de mercado mais amplo. Com o aprofundamento das reformas do mercado de energia, espera-se que os recursos de regulação de energia reactiva em parques industriais, possuindo capacidades de resposta rápida, se agreguem num todo unificado, semelhante aos sistemas de armazenamento de energia no Reino Unido e na Austrália, e participem no mercado de serviços auxiliares de regulação de tensão da rede. Isto significa que o valor de um sistema de compensação de energia reactiva de baixa tensão bem gerido será elevado de um "item de poupança de custos" interno para um "item de activo" que pode ser comercializado externamente e gera receitas directas, concretizando verdadeiramente uma cadeia de valor de circuito fechado na história da conservação de energia e redução de custos.

A profunda integração e aplicações práticas da Geyue Electric

Em resposta a esta tendência global de colaboração de sistemas, a estratégia da Geyue Electric não é apenas fornecer equipamentos de compensação de energia reativa de baixa tensão, mas também se esforçar para se tornar o "nó-chave" mais confiável e inteligente no futuro ecossistema de energia inteligente.

Nossa empresa estabeleceu uma base sólida para uma colaboração profunda no nível de hardware. A nova geração deGerador var estático inteligente (SVG) da Geyue Electricsegue o conceito de sistemas abertos desde o início de seu projeto. Seu chip de comunicação de alta velocidade integrado e modelo de dados padronizado permitem que ele se conecte perfeitamente com várias plataformas convencionais de gerenciamento de energia. Ele pode não apenas receber instruções em milissegundos, mas também fornecer feedback em tempo real sobre os principais estados internos, tornando-o um "terminal de execução" confiável na programação de sistemas de compensação de potência reativa de baixa tensão.

Atualmente, a Geyue Electric está colaborando com as principais empresas e universidades de IoT de energia na China para desenvolver um "Sistema de Controle de Otimização Colaborativa de Microrrede de Carregamento de Armazenamento Fotovoltaico". Este sistema visa transformar nossa visão para o futuro gerenciamento de energia reativa de baixa tensão em módulos de algoritmos implementáveis ​​e soluções de sistema. Olhando para o futuro, na onda de sistemas fotovoltaicos, de armazenamento e de carregamento integrados, os sistemas de compensação de potência reativa de baixa tensão não serão mais gabinetes isolados, mas sim "juntas de ajuste flexíveis" profundamente enraizadas na internet energética dos parques industriais e comerciais. A Geyue Electric, com a nossa robusta tecnologia de hardware e filosofia de colaboração aberta, está a ajudar os utilizadores industriais e comerciais globais não só a vencer os desafios da transformação energética, mas também a aproveitar as novas oportunidades de valor que esta cria. Se você tiver alguma dúvida sobre o gerenciamento da qualidade de energia, não hesite em nos contatar viainfo@gyele.com.cn.