Conectando energia renovável à rede
Grandes cidades precisam de muita energia para funcionar. Frequentemente, ela é transportada a partir de plantas localizadas em áreas remotas, há mais de centenas ou milhares de quilômetros de distância.
A questão é como transportar o máximo de eletricidade a partir das plantas de geração renovável, como hidrelétricas e parques eólicos, sem comprometer o funcionamento das redes de energia que precisam dela.As respostas para essas dificuldades técnicas são a transmissão de energia HVDC (corrente contínua de alta tensão), da qual a ABB foi pioneira há 50 anos, e os dispositivos flexíveis de transmissão C.A (FACTS).
Um dos principais desafios das fontes renováveis de energia, como a solar e eólica, é a interrupção do fornecimento, que afeta a estabilidade da rede. Os dispositivos FACTS controlam a capacidade e estabilidade da rede à medida que mais energia renovável é transportada.
As redes de energia estão enfrentando uma grande transformação, impulsionada pela necessidade de integrar as energias renováveis, melhorar a eficiência energética e permitir aos consumidores mais controle sobre seu consumo de energia.
À medida que evolui, as “redes inteligentes” irão combinar tecnologias de energia com análises avançadas, dispositivos inteligentes e tecnologias de automação para criar um sistema de energia mais confiável, flexível, seguro e eficiente, com menor impacto ambiental.
As tecnologias FACTS da ABB, como Compensadores Estáticos Var e Séries de Capacitorespermitem maior fluxo de energia através das linhas de transmissão existentes, melhorando a estabilidade de tensão e tornando a rede de energia mais resistente à alterações e às “oscilações do sistema”.
Armazenamento de energia
A ABB está instalando o Light SVC com capacidade dinâmica de armazenamento de energia, com base em baterias de lítio, em uma rede de distribuição da concessionária EDF, no Reino Unido. Esse sistema irá nivelar os picos de carga e conectar mais energia renovável às redes elétricas existentes, corrigindo o efeito desestabilizador da energia renovável.
Além de controlar a tensão, a instalação da EDF também pode armazenar a energia excedente gerada por usinas eólicas, podendo, posteriormente, ser utilizadas para nivelar os picos de carga na rede. Dessa forma, a energia eólica gerada pode ser utilizada da forma mais eficiente possível.
Outro desafio é deslocar a energia renovável gerada em lugares remotos. A transmissão em massa de energia em corrente contínua de alta tensão desloca a eletricidade através de milhares de quilômetros com perdas excepcionalmente baixas. A transmissão em tensões mais altas reduz o volume de perda de eletricidade por resistência no fio condutor, que é dissipada como calor.
Entrega de energia renovável em longas distâncias
Agora, a ABB pode transmitir até 6.400 MW (megawatts) de energia hidrelétrica limpa e renovável por vários milhares de quilômetros com 93% de eficiência, em níveis de tensão que chegam a 800 kV (kilovolts), para minimizar as perdas.
Atualmente, no Brasil, a ABB está construindo a mais longa linha de transmissão de energia do mundo. Essa via de energia, de quase 2.500 km de extensão, vai enviar a energia elétrica gerada por duas novas usinas hidrelétricas no Noroeste do Brasil até a área mais povoada de São Paulo.
Para atravessar essa grande distância, a eletricidade será transmitida a uma tensão de 600 kV, a fim de minimizar as perdas de transmissão, garantindo que o máximo de energia possível alcance as pessoas que dela necessitam.
É o segundo projeto de transmissão no Brasil, utilizando HVDC, em 600 kV. O projeto de Itaipu em HVDC, com duas conexões de transmissão, construídas pela ABB em 1984 e 1987, ainda são os sistemas de transmissão de energia elétrica CC. de tensão mais alta do mundo, atualmente em operação.
O HVDC é também a melhor tecnologia para a integração das formas mais intermitentes de energia renováveis na rede local de energia elétrica, principalmente em longas distâncias. Isso é especialmente importante para projetos de energia eólica offshore ou de produção de energia solar em larga escala.
Tecnologia de escolha
A geração de energia eólica offshore – principalmente em alto-mar onde o vento é forte e constante – é potencialmente um enorme recurso de energia. Para distâncias superiores a 100 km ou para grandes níveis de potência, a transmissão HVDC Light surgiu como a tecnologia de escolha para conectá-la à rede. FACTS é uma boa opção para distâncias mais curtas e níveis mais baixos de energia.
Por exemplo, a ABB acaba de construir uma ligação de transmissão de 400 megawatts, usando a tecnologia HVDC Light para um parque eólico a 130 km da costa alemã.
Quando foi comissionado, em 2010, esperava-se que a produção de energia eólica de Borkum 2 substituísse a energia elétrica gerada a partir de combustível fóssil no continente, acabando com a emissão anual de 1,5 milhões de toneladas de CO2.
Com HVDC Light, os altos níveis de tensão offshore gerados podem ser integrados à rede sem desestabilizá-la. Nem a geração de eletricidade intermitente offshore interrompe a rede.
Os sistemas de transmissão HVDC Light também são extremamente eficientes, com perdas de transmissão muito baixas, mesmo em longas distâncias.
HVDC Light também é atraente por causa de seu projeto de cabos em módulos de simples manuseio e do conversor de tensão montado na fábrica, o que significa que as ligações de rede, essenciais para receber energia a partir de parques eólicos offshore, podem ser rapidamente instaladas e comissionadas.