EP424E - ENERGY STORAGE FOR SMART GRIDS (2019.2)

Objetivo:  O objetivo deste artigo é propor uma modelagem via redes neurais artificiais para estimar a capacidade e vida útil de um sistema de armazenamento de baterias. Um banco de dados contendo informações como Tensão, Corrente de Descarga, SOC, Capacidade e Vida Útil será utilizado como fonte de informação para alimentar e treinar a rede neural. Ao final deste artigo, deseja-se realizar uma comparação das respostas entre dois tipos de baterias: chumbo ácido e lítio. Materiais:  Para que os resultados finais deste artigo sejam satisfatórios, serão utilizadas algumas ferramentas e materiais. Será feita uma busca em diferentes banco de dados com o objetivo de obter informações o a respeito das características dos bancos de baterias. A ferramenta NNTOOL do Matlab será utilizada para realizar a modelagem da rede neural artificial. Ao fazer a comparação entre os tipos de baterias, o software Excell será usado para construção dos gráficos e tabelas. Metodologia: Pr...

No capítulo 10 do livro Energy Storage at Different Voltage Levels: Technology, integration, and market aspects, é apresentado o papel e o uso dos sistemas de armazenamentos Flywheel. O capítulo é de autoria de Trevor J. Bihl. As primeiras formas de uso do flywheel em sistemas elétricos foram na regulação do sistema de geração de energia e no amortecimento de vibrações. Além destas aplicações, o flywheel também passou a ser utilizado como forma de armazenar energia e o interesse neste tipo de uso é cada vez mais maior à medida que o desenvolvimento de novos materiais é realizado. Qualidade de energia, Space-based batteries e Uninterruptible Power Supplies (UPS) são outras aplicações que também podem envolver o uso de flywheels. Um dos primeiros sistemas que utilizavam a essência do funcionamento de um flywheel pode ser visto na próxima figura. Este sistema é datado do começo do século XX e utiliza um motor/gerador que impulsiona o flywheel a girar e armazenar energia e quando e...

Nesta postagem serão abordados os capítulos 1 - "Overview of energy storage technologies" e 5 - "The role of storage in transmission investment deferral and management of future planning uncertainty" do livro Energy Storage at Different Voltage Levels: Technology, integration, and market aspects. Capítulo 1 - "Overview of Energy Storage Technologies" O Capítulo 1 inicia mostrando algumas das motivações de se utilizar sistemas de armazenamento de energia, citando a alta penetração de fontes renováveis, o desenvolvimento e aprofundamento do conceito de  Smart Grids , a possibilidade de utilizar um sistema com menos emissão de poluentes e aplicabilidade do armazenamento de energia com os veículos elétricos. Também é mostrada uma análise estatística acerca dos documentos na área de tecnologias de armazenamento de energia produzidos em 1976 e os de 2017. Em 1976 foram reproduzidos apenas 3 em comparação com o número bem maior de 2017 que foram publ...

A pesquisa a seguir foi realizada utilizando a base de dados de algumas agências do governo americano para buscar projetos de armazenamento de energia: ARPA- Advanced Research Projects Agency (Agência de Projetos Avançados em Energia), Relatório do SANDIA e a proposta Smart Grid do OE - Department of Energy's Office of Electricity (Departamento de Eletricidade). Hazle Spindle, LLC Beacon Power 20 MW Flywheel Frequency  Regulation Plant Localizado no Parque Industrial de Humboldt em Hazle Township, Pennsylvania, a planta que está em funcionamento desde 2013 tem o objetivo de oferecer Serviços de Regulação de Frequência para a rede. Esta instalação utiliza a tecnologia dos flywheels para reciclar energia da rede em resposta à mudanças na demanda e na frequência. Quando a energia gerada excede a carga, os flywheels armazenam este excesso. Quando a demanda aumenta, os flywheels retornam esta energia para a rede. O sistema pode responder quase que instantaneamente (10...

O primeiro capítulo deste report apresenta alguns serviços e benefícios que o armazenamento de energia apresentam na rede. São abordados também serviços auxiliares ( ancillary services ) , serviços integrados a rede, serviços destinados aos clientes/usuários finais assim como a integração que o armazenamento de energias renováveis podem fornecer à rede no âmbito da geração, transmissão e distribuição.     Sem o armazenamento de energia, a geração dela deve ser igual ao seu consumo. O armazenamento de energia nada mais é que deslocar a energia no tempo, fazendo com que a energia gerada em um momento possa ser usado em outro momento.         Entre os anos 1920 e meados da década de 80, muitas instalações de hidro bombeamento foram construídas nos Estados Unidos com a finalidade de armazenar energia. Após esse período, o crescimento deste tipo de armazenamento foi estagnada devido a problemas ambientais e a mudança das necessidades da rede elétrica, mo...

Novas tecnologias em armazenamento de energia são cada vez mais importantes devido ao fato de que duas das principais fontes de energia renováveis (solar e eólica) são intermitentes e imprevisíveis. Com isso, um sistema de armazenamento é necessário para que as cargas da rede estejam sempre sendo abastecidas. O conceito de uma dessas tecnologias já foi idealizado há bastante tempo, desde que o homem inventou a roda e formalizou o princípio da inércia [1]. Esta tecnologia é conhecida como Flywheel ou Disco Rotativo de Inércia. Na essência, um flywheel é uma bateria mecânica que funciona a partir de um disco de energia que gira em torno de um eixo e armazena energia na forma cinética. Esta energia alimenta um gerador que faz com que essa energia cinética seja transformada em energia elétrica. Um dos grandes problemas deste sistema é o atrito deste disco com o ar, fazendo com que a velocidade do mesmo seja diminuída. Por isso, são construídas bombas de vácuo para que este atrito seja...

Allocation and Operation of A Hydropneumatic Energy Storage with Building Microgrid [1]         Neste artigo é apresentado um sistema de armazenamento de energia hidropneumático chamado GLIDES ( Ground-Level Integrated Diverse Energy Storage ) para implementação em uma microgrid. São apresentadas algumas tecnologias de armazenamento assim como suas vantagens e desvantagens. Um sistema hidropneumático é o que apresenta a mais longa vida útil dentre os comparados porém é dependente de condições topográficas e geralmente possui menos eficiência. É neste sentido que o GLIDES é introduzido pois ele foi construído para ser instalado em locais que não há a necessidade de terrenos com diferença de altura e também apresenta um melhor rendimento dentre os sistemas hidropneumáticos.          O funcionamento deste dispositivo é apresentado a seguir:  1- Para o processo de carga, a eletricidade proveniente da rede irá energizar uma bomba que...