"A Transversalidade da Ciência, Tecnologia e Inovações para o Planeta"
5 a 7 de outubro de 2021
Trabalho 15606
| ISSN | 2237-9045 |
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| Instituição | Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Engenharia elétrica |
| Setor | Departamento de Engenharia Elétrica |
| Conclusão de bolsa | Não |
| Primeiro autor | Luan Ribeiro Braga |
| Orientador | Allan Fagner Cupertino |
| Título | Comparação de tecnologias de Baterias em Sistemas de Armazenamento de Energia conectados ao Sistema Elétrico de Potência |
| Resumo | O cenário atual do sistema elétrico de potência (SEP) é caracterizado por uma grande penetração de fontes de energia renovável, sobretudo energia solar e eólica, cuja principal característica é a intermitência. Neste contexto, os sistemas de armazenamento de energia por baterias (SAEB) têm se tornado estratégicas no controle e operação do SEP. Dentre os serviços prestados por um SAEB, podem-se citar a realização de back-up de energia, equilíbrio de carga, gerenciamento de demanda, controle de frequência, arbitragem e compensação de distúrbios. Relatórios técnicos divulgados recentemente pela Empresa de Política Energética (EPE), apontam um crescimento vertiginoso neste mercado. Apesar das inúmeras aplicações técnicas, o assunto ainda é considerado recente no Mercado de Energia Elétrica no Brasil e verifica-se a importância da discussão. Neste trabalho, propõe-se a realização de um estudo comparativo entre tecnologias de baterias de íons de lítio em SAEB que podem ser utilizados e aplicados em projetos técnicos para o SEP. Na análise, considerou-se um SAEB hipotético que tenha a capacidade de fornecer uma energia total armazenada de 20 MWh, e avaliou-se dois cenários com valores distintos de potência contínua entregue. No Cenário 1 foi considerado um valor de 9 MW e no segundo, 40 MW. No estudo dos cenários propostos, comparou-se nove modelos diferentes de racks, para três módulos de baterias com taxas de descarga (C-rate) de 0,5, 1,33 e 3 da Samsung SDI Standard Platform. Ainda, para a análise dos resultados, verificou-se que SAEB deveria atender dois critérios simultaneamente de potência e energia, o primeiro que considera o C-rate da bateria e o C-rate da aplicação, e o segundo, onde escolhe o maior número de bateria calculado entre ambos. Para atender ao Cenário 1 do projeto, foi dimensionado um número de 192 racks E3-R108 do módulo de bateria da Energy Platform. Neste caso, o C-rate da bateria (0,50) foi maior que o C-rate da aplicação (0,45), atendendo ao critério de energia, mas para escolha da quantidade de racks foi definida pela potência. Já no Cenário 2, 264 racks P3-R076 do módulo de bateria Power Platform foram necessários, sendo que o C-rate da aplicação (2) foi menor que o C-rate da bateria (3), atendendo o critério de potência, mas para a escolha da quantidade de racks foi definida pelo critério de energia. Destaca-se, que em sistemas com valores menores de C-rate, são formados por bateria de eletrodos mais espessos, e no caso contrário, em valores maiores de C-rate, são utilizadas as baterias de eletrodos mais finos. Os resultados obtidos garantem um valor ótimo do número necessário de baterias para serem instaladas no SAEB, que visa atender os requisitos técnicos do projeto avaliado dentro dos cenários discutidos e que também possa garantir um menor espaço físico para instalação dos equipamentos em um SEP. |
| Palavras-chave | Armazenamento de Energia, Baterias, Sistema Elétrico de Potência. |
| Forma de apresentação..... | Vídeo |
| Link para apresentação | Vídeo |
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