Conclusões
A introdução de um elevado
montante de energias renováveis num curto período de tempo, com destaque para a
eólica, colocou um grande desafio ao TSO português, que adoptou um conjunto de
medidas/acções inovadoras que se mostraram adequadas e determinantes para
ultrapassar este desafio.
O desenvolvimento prévio de um plano de desenvolvimento da rede de distribuição vocacionado para a recepção de montantes elevados de energias renováveis, a que foi associado um processo de determinação de montantes máximos de potência de geração que se pode ligar em cada subestação mostrou-se uma metodologia bastante eficaz para permitir a ligação de valores significativos de nova produção e ao mesmo tempo evitar estrangulamentos na operação do sistema.
Estas capacidades máximas são revistas e publicadas todos os anos, sendo a potência atribuída a cada candidato função desse montante limite através de um processo de licenciamento conduzido pela Direcção Geral de Energia e Geologia - DGEG. No horizonte de mais largo prazo são publicadas capacidades indicativas por áreas electricamente coerentes da rede, envolvendo conjuntos de subestações, para que os candidatos disponham, mesmo para horizontes temporais mais afastados, de informação que permita elaborar propostas mais credíveis. Para o êxito deste processo muito contribuiu a ampla cooperação entre os Operadores das redes de transporte e distribuição e entre estes e a entidade licenciadora – a DGEG.
Houve necessidade de actualizar os Códigos de Rede e, principalmente, introduzir regras para um desempenho mais eficaz dos aerogeradores, a fim de que possam resistir melhor às cavas de tensão (FRTC) e apresentem novos comportamentos com exigências a nível de cumprimento de determinados padrões de injecção de reactiva.
Foram identificadas e tomadas soluções inovadoras ao nível de planeamento da rede de transporte, que se revelaram muito eficazes e que permitiram ir ao encontro da necessidade de crescimento rápido da estrutura da rede, dotando-a de margens de maleabilidade na gestão da incerteza associada à localização dos parques eólicos e respectivas datas de entrada em serviço e permitindo, ao mesmo tempo, criar um sistema com alguma flexibilidade na gestão dos pontos de recepção de nova geração.
A penetração de grandes quantidades de energia eólica nas redes eléctricas em condições de segurança, isto é, de maneira controlada e sem afectar a estabilidade da rede, é um objectivo atingível. Contudo, para que tal seja possível, é necessário:
o Se manterem ligados mesmo que ocorram variações significativas de tensão;
o Se manterem ligados, durante um certo período de tempo, quando da existência de cavas de tensão originadas por defeitos;
o Injectar energia reactiva durante os curto-circuitos a fim de minorar os efeitos destes sobre a tensão;
o Retomar a produção de potência activa depois da eliminação dos defeitos, de acordo com uma taxa de crescimento definida;
o Restringir, sem limite de tempo, a potência activa que produzem, de acordo com as necessidades do sistema;
o Contribuir para a estabilidade da tensão fornecendo ou absorvendo energia reactiva;
o Contribuir para a estabilidade da rede reduzindo a potência activa se a frequência subir;
o Suportar variações bruscas de frequência, devidas a problemas na rede;
o Aceitar taxas de crescimento e de decrescimento da potência activa, em exploração normal.
o Ser monitorizados e controlados remotamente.
O desenvolvimento prévio de um plano de desenvolvimento da rede de distribuição vocacionado para a recepção de montantes elevados de energias renováveis, a que foi associado um processo de determinação de montantes máximos de potência de geração que se pode ligar em cada subestação mostrou-se uma metodologia bastante eficaz para permitir a ligação de valores significativos de nova produção e ao mesmo tempo evitar estrangulamentos na operação do sistema.
Estas capacidades máximas são revistas e publicadas todos os anos, sendo a potência atribuída a cada candidato função desse montante limite através de um processo de licenciamento conduzido pela Direcção Geral de Energia e Geologia - DGEG. No horizonte de mais largo prazo são publicadas capacidades indicativas por áreas electricamente coerentes da rede, envolvendo conjuntos de subestações, para que os candidatos disponham, mesmo para horizontes temporais mais afastados, de informação que permita elaborar propostas mais credíveis. Para o êxito deste processo muito contribuiu a ampla cooperação entre os Operadores das redes de transporte e distribuição e entre estes e a entidade licenciadora – a DGEG.
Houve necessidade de actualizar os Códigos de Rede e, principalmente, introduzir regras para um desempenho mais eficaz dos aerogeradores, a fim de que possam resistir melhor às cavas de tensão (FRTC) e apresentem novos comportamentos com exigências a nível de cumprimento de determinados padrões de injecção de reactiva.
Foram identificadas e tomadas soluções inovadoras ao nível de planeamento da rede de transporte, que se revelaram muito eficazes e que permitiram ir ao encontro da necessidade de crescimento rápido da estrutura da rede, dotando-a de margens de maleabilidade na gestão da incerteza associada à localização dos parques eólicos e respectivas datas de entrada em serviço e permitindo, ao mesmo tempo, criar um sistema com alguma flexibilidade na gestão dos pontos de recepção de nova geração.
A penetração de grandes quantidades de energia eólica nas redes eléctricas em condições de segurança, isto é, de maneira controlada e sem afectar a estabilidade da rede, é um objectivo atingível. Contudo, para que tal seja possível, é necessário:
- Que a rede esteja preparada para suportar as fortes
alterações de trânsito de energia induzidas pela produção descentralizada e de
índole variável no tempo;
- Que a produção eólica seja entendida como um contributo em
energia e não como garantia de potência;
- Que o Gestor Sistema esteja preparado para despachar uma rede
com alterações frequentes no trânsito de potência e para fazer previsões de
produção eólica para os vários parques eólicos instalados;
- Que os Parques Eólicos estejam equipados com aerogeradores
preparados para:
o Se manterem ligados mesmo que ocorram variações significativas de tensão;
o Se manterem ligados, durante um certo período de tempo, quando da existência de cavas de tensão originadas por defeitos;
o Injectar energia reactiva durante os curto-circuitos a fim de minorar os efeitos destes sobre a tensão;
o Retomar a produção de potência activa depois da eliminação dos defeitos, de acordo com uma taxa de crescimento definida;
o Restringir, sem limite de tempo, a potência activa que produzem, de acordo com as necessidades do sistema;
o Contribuir para a estabilidade da tensão fornecendo ou absorvendo energia reactiva;
o Contribuir para a estabilidade da rede reduzindo a potência activa se a frequência subir;
o Suportar variações bruscas de frequência, devidas a problemas na rede;
o Aceitar taxas de crescimento e de decrescimento da potência activa, em exploração normal.
o Ser monitorizados e controlados remotamente.
- Que a rede esteja preparada para absorver os eventuais
excedentes de produção eólica nos períodos de vazio, por exemplo através de
bombagem em centrais hidroeléctricas;
- Que os promotores estejam preparados para controlar a
produção eólica de acordo com instruções do Gestor Sistema, interrompendo-a
mesmo se necessário, em situações de congestionamento da RNT ou de
desequilíbrio entre a produção e o consumo.
Perspectivas Futuras
Neste trabalho de dissertação
procurou-se analisar o comportamento das redes eléctricas com uma grande
penetração de energia renováveis em particular da energia eólica. O objectivo
principal desta dissertação foi o de avaliar a capacidade das redes em
situações de variação de tensão, tremulação, harmónicos, transitórios, controlo
de frequência, controlo de tensão e sobrevivência a cavas de tensão.
É necessário desenvolver este estudo de forma a aproximar a pesquisa teórica a sistemas reais de geração eólica ligados a redes de distribuição mais complexas. Assim, como futuros desenvolvimentos sugerem-se:
É necessário desenvolver este estudo de forma a aproximar a pesquisa teórica a sistemas reais de geração eólica ligados a redes de distribuição mais complexas. Assim, como futuros desenvolvimentos sugerem-se:
- A aplicação e desenvolvimento de novas técnicas de controlo,
envolvendo processos de optimização que permitam robustecer a resposta dos
aerogeradores perante situações de perturbação;
- Desenvolvimento de modelos que possam ser explorados por
outras ferramentas de simulação, permitindo diferentes estudos associados aos
aerogeradores, de modo a possibilitar a definição de soluções técnicas
adequadas que possam melhorar a capacidade de sobrevivência a cavas de tensão
por parte dos aerogeradores.
- Uma actualização contínua dos códigos de rede de forma a
acompanhar a evolução dos aerogeradores e assim manter uma maior fiabilidade do
sistema e uma adaptação real as novos exigências das modernas redes eléctricas.