A REDE ELÉTRICA
Durante a maior parte dos últimos 100 anos, as redes elétricas envolveram geração de energia centralizada em grande escala, localizada longe dos consumidores. As redes elétricas modernas são muito mais complexas. Além de usinas de grande porte, as redes modernas também envolvem fontes variáveis de energia, como solar e eólica, sistemas de armazenamento de energia, dispositivos eletrônicos de potência, comoinversorese sistemas de geração de energia em pequena escala, comoinstalações em telhadose microrredes. Essas fontes de energia dispersas e de menor escala são geralmente conhecidas comorecursos energéticos distribuídos(DER).
A rede elétrica é separada em sistemas de transmissão e distribuição. A rede de transmissão é a rede de linhas de alta tensão que transportam eletricidade de fontes de geração centralizadas, como grandes usinas de energia. Essas altas tensões permitem que a energia seja transportada por longas distâncias sem perdas excessivas. A rede de distribuição refere-se a linhas de baixa tensão que eventualmente chegam a residências e empresas. Subestações e transformadores convertem energia entre alta e baixa tensão. Tradicionalmente, a eletricidade só precisava fluir em um sentido através desses sistemas: da fonte de geração central para o consumidor. No entanto, sistemas como telhado solar agora exigem que a rede lide com o fluxo de eletricidade bidirecional, pois esses sistemas podem injetar o excesso de energia que geram de volta à rede.Veja um infográfico que explica como funciona o grid.
ENERGIA ELETRÔNICA
Maior solar e DER na rede elétrica significa integrar maiseletrônica de potênciadispositivos, que convertem energia de uma forma para outra. Isso pode incluir a conversão entre alta e baixa tensão, regulação da quantidade de fluxo de energia ou conversão entre eletricidade de corrente contínua (CC) e corrente alternada (CA), dependendo de onde a eletricidade está indo e como ela será usada. Até 2030, tanto quanto80% da eletricidadepode fluir através de dispositivos eletrônicos de potência. Um tipo de dispositivo eletrônico de potência que é particularmente importante para a integração da energia solar é oinversor. Os inversores convertem a eletricidade CC, que é gerada por um painel solar, em eletricidade CA, usada pela rede elétrica.
ARMAZENAMENTO SOLAR MAIS
Como a energia solar só pode ser gerada quando o sol está brilhando, a capacidade dearmazenar energia solarpara uso posterior é importante: ajuda a manter o equilíbrio entre a geração e a demanda de eletricidade. Isso significa que o desenvolvimento de baterias ou armazenamento térmico é fundamental para adicionar mais energia solar.
RESILIÊNCIA E CONFIABILIDADE DA REDE
A rede elétrica deve ser capaz de fornecer energia de forma confiável, por isso é importante que as concessionárias e outros operadores do sistema de energia tenham informações em tempo real sobre quanta eletricidade os sistemas solares estão produzindo. Quantidades crescentes de energia solar e DER na rede levam a oportunidades e desafios para a confiabilidade da rede. Redes modernas complexas com uma mistura de geração tradicional e DER podem dificultar a resposta a situações anormais como tempestades ou apagões. No entanto, a eletrônica de potência tem o potencial de coletar informações em tempo real na rede e ajudar a controlar as operações da rede. Na verdade, inversores especiais "formadores de rede" poderiam usar energia solar para reiniciar a rede no caso de um apagão.
