Com o aumento da crise energética este ano e a ideia de se livrarem da produção de energia a partir de combustíveis poluentes para o ambiente, os países introduziram políticas de incentivo para reduzir a carga nas redes eléctricas públicas. Em resposta a esta política e para obter subsídios governamentais, os residentes instalam painéis solares nos seus telhados e as empresas constroem BESS. Estas acções são designadas por Produção distribuída (DG). Este artigo apresentará a DG em pormenor para ajudar os clientes que ainda estão à espera.
O que é a produção distribuída (GD)?
A produção distribuída (GD) refere-se à produção de eletricidade a partir de sistemas de energia descentralizados e de pequena escala, localizados perto do ponto de utilização, tais como locais residenciais, comerciais ou industriais. Estes sistemas incluem painéis solares, turbinas eólicas, turbinas a gás e outros geradores de pequena escala. O objetivo da produção distribuída é reduzir a dependência das centrais eléctricas tradicionais de grande escala, aumentar a eficiência da rede e contribuir para a sustentabilidade através da utilização de fontes de energia renováveis.
Onde é utilizada a produção distribuída?
A produção distribuída é normalmente instalada nos seguintes locais:
Zonas residenciais:
Os proprietários de casas utilizam painéis solares, pequenas turbinas eólicas ou outros sistemas para satisfazer parte ou a totalidade das suas necessidades de eletricidade.
Instalações comerciais:
As empresas podem utilizar os sistemas de GD, nomeadamente a energia solar e os pequenos geradores a gás, para reduzir os custos energéticos e aumentar a independência energética.
Parques industriais:
Os grandes parques industriais implementam frequentemente sistemas de GD para satisfazer as elevadas necessidades energéticas e reduzir os custos operacionais.
Zonas rurais e remotas:
Em locais onde a rede é instável ou insuficiente, a GD pode servir como uma fonte de energia suplementar, especialmente em zonas rurais ou insulares remotas.
Como é que a produção distribuída produz energia?
A produção distribuída produz energia através de vários métodos:
- Energia solar:Os painéis solares convertem a luz solar em eletricidade.
- Energia eólica:As turbinas eólicas produzem eletricidade através do aproveitamento da energia eólica.
- Energia de biomassa:Queima de resíduos orgânicos, madeira ou subprodutos agrícolas para produzir calor, que é depois convertido em eletricidade.
- Gás Potência:As turbinas ou motores a gás em pequena escala utilizam o gás natural para produzir eletricidade.
- Energia hidroelétrica:As centrais hidroeléctricas de pequena escala convertem a energia cinética da água em eletricidade utilizando o fluxo de água através de pequenas barragens e turbinas.
Diferença entre produção distribuída e produção centralizada
A produção distribuída difere da produção tradicional de energia centralizada em vários aspectos:
- Escala e localização:Os sistemas de GD são mais pequenos e estão localizados perto do ponto de consumo, ao contrário das centrais eléctricas de grande escala que estão localizadas longe dos utilizadores.
- Eficiência:A GD reduz as perdas de transmissão, uma vez que a eletricidade é produzida perto do local onde é utilizada. As centrais centralizadas, por outro lado, registam perdas devido à transmissão a longa distância.
- Carga da rede:A GD pode ajudar a aliviar a tensão na rede, distribuindo a produção por muitas unidades pequenas, reduzindo o risco de sobrecarga da rede.
Embora a DG ofereça flexibilidade e sustentabilidade, tem limitações:
- Capacidade inferior:Os sistemas de GD têm normalmente capacidades de produção mais pequenas e podem não satisfazer a procura de eletricidade em grande escala.
- Intermitência:A produção de energia solar e eólica pode flutuar em função das condições meteorológicas, exigindo sistemas de armazenamento de energia de reserva para garantir a fiabilidade.
Benefícios da produção distribuída
Benefícios da rede:
- Redução das perdas de transmissão:Uma vez que a eletricidade é produzida perto da procura, a DG minimiza as perdas de transmissão que ocorrem durante a distribuição de energia a longa distância.
- Melhoria da estabilidade da rede:As GD proporcionam fontes de energia mais flexíveis, ajudando a equilibrar a procura e a oferta, especialmente durante as horas de ponta ou fenómenos meteorológicos extremos. Pode fornecer energia de emergência em caso de falhas locais.
- Reforço da resiliência da rede eléctrica:Como os sistemas de GD são descentralizados, os danos numa parte do sistema não afectam toda a rede. Outras unidades podem continuar a funcionar, tornando a rede mais fiável.
Benefícios comerciais:
- Custos de energia mais baixos:As empresas podem reduzir as suas facturas de eletricidade produzindo a sua própria energia no local, especialmente através de fontes de energia renováveis como a solar ou a eólica, que têm baixos custos operacionais.
- Independência e segurança energética:A GD reduz a dependência de fornecedores externos e reforça a segurança energética, especialmente em regiões com infra-estruturas de rede pouco fiáveis.
- Imagem verde:As empresas que adoptam a GD, especialmente as soluções de energias renováveis, melhoram a sua pegada ambiental e reforçam o seu perfil de responsabilidade social empresarial.
Benefícios residenciais:
- Contas de eletricidade mais baixas:As famílias podem poupar nos custos de energia produzindo a sua própria eletricidade com painéis solares ou outros sistemas.
- Aumento da independência energética:As casas com sistemas de GD, como o solar, tornam-se menos dependentes da rede principal, garantindo a disponibilidade de energia durante as falhas.
- Aumento do valor da propriedade:As casas com sistemas de GD, em particular painéis solares, são frequentemente mais atractivas para os compradores preocupados com a energia, aumentando potencialmente o seu valor de mercado.
Benefícios ambientais:
- Redução das emissões de gases com efeito de estufa:As centrais eléctricas tradicionais dependem de combustíveis fósseis, que contribuem significativamente para as emissões de carbono. A produção de eletricidade a partir de fontes renováveis reduz a pegada de carbono e apoia a sustentabilidade ambiental.
- Apoio à transição energética:A GD promove um cabaz energético diversificado, ajudando a transferir a dependência dos combustíveis fósseis para fontes de energia mais limpas e renováveis.
- Conservação de recursos:Ao utilizar recursos renováveis locais como a luz solar e o vento, a DG reduz a pressão sobre os recursos finitos de combustíveis fósseis e minimiza as perdas de transmissão.
Desafios e desenvolvimento futuro da produção distribuída
Apesar das suas vantagens, a produção distribuída enfrenta vários desafios:
- Investimento inicial elevado:Os custos iniciais da instalação de sistemas de GD, como painéis solares ou turbinas eólicas, podem ser dispendiosos, embora proporcionem poupanças a longo prazo.
- Dependência climática e sazonal:Muitos sistemas de GD, nomeadamente o solar e o eólico, dependem das condições meteorológicas, o que leva a uma produção intermitente de energia. Este facto exige soluções adicionais de armazenamento de energia para garantir um fornecimento de energia estável.
- Dependência tecnológica:Os sistemas de GD dependem de tecnologias em evolução, como o armazenamento de energia e as redes inteligentes, o que pode, por vezes, tornar a sua integração mais complexa.
No entanto, à medida que a tecnologia avança, especialmente no que respeita ao armazenamento de energia e às soluções de redes inteligentes, prevê-se que o custo dos sistemas de GD diminua e que a sua eficiência melhore. A produção distribuída tornar-se-á assim uma solução cada vez mais viável e popular para a produção de energia em todo o mundo, desempenhando um papel significativo na transição global para sistemas energéticos sustentáveis.
Relação entre DG e VPP
A relação entre a produção distribuída (GD) e Central eléctrica virtual (VPP) reside no facto de a GD ser normalmente um dos principais componentes da VPP. Os sistemas de GD fornecem recursos de produção de energia descentralizados e de pequena escala, enquanto a VPP integra estes recursos descentralizados num sistema virtual de produção de energia centralizado. A relação específica é a seguinte:
Descentralização vs. Programação centralizada:
A GD é descentralizada, dispersando a produção de energia para vários locais de consumo ou áreas locais, enquanto a VPP gere e programa centralmente estas fontes de energia descentralizadas, fornecendo fornecimento de energia unificado e gestão de carga.
Flexibilidade e estabilidade:
A GD fornece recursos flexíveis de energia gerada localmente, enquanto a VPP integra estes recursos para programar e otimizar de forma flexível o fornecimento de energia, melhorando a estabilidade e a capacidade de resposta da rede, particularmente durante os picos de procura de energia ou interrupções localizadas, em que a VPP pode enviar recursos de GD para fornecer energia de reserva.
Promover a utilização de energias renováveis:
Muitos sistemas de GD, como a energia solar fotovoltaica e a energia eólica, são fontes de energia renováveis. A VPP pode aumentar a utilização de energia renovável combinando estes recursos com outros dispositivos de armazenamento, sistemas de resposta à procura e tecnologias semelhantes, reduzindo a dependência dos combustíveis fósseis tradicionais.
Melhoria da estabilidade da rede e da resposta a emergências:
Ao integrar a GD e outros recursos energéticos distribuídos, a VPP pode equilibrar as cargas da rede e fornecer energia de emergência, melhorando a capacidade de resposta da rede durante eventos imprevistos e aumentando a resiliência da rede.
Benefícios económicos e participação no mercado:
O VPP ajuda os recursos de GD a participar no mercado da energia de forma mais eficiente, fornecendo serviços como a resposta à procura ou a programação da produção, gerando retornos económicos adicionais para os recursos de GD.
Relação entre DG e DER
A GD e a DER são concetualmente muito semelhantes, sendo a relação entre as duas resumida da seguinte forma: A GD é uma parte da DER. DER é um conceito mais amplo, que inclui a produção distribuída e outros tipos de recursos energéticos distribuídos. A relação específica é a seguinte:
DG como parte de DER:
A GD refere-se normalmente a sistemas de produção distribuída, nomeadamente unidades de produção de eletricidade em pequena escala, como painéis solares, turbinas eólicas e geradores a gás. No entanto, os DER incluem uma gama mais vasta de recursos energéticos distribuídos, como sistemas de armazenamento, resposta à procura e estações de carregamento de veículos eléctricos. Por conseguinte, a GD é um recurso fundamental no âmbito dos DER.
Diversidade de DER:
Os DER não se limitam à produção, mas incluem também dispositivos de armazenamento e sistemas de gestão inteligente. Através dos DER, os utilizadores podem não só produzir energia para autoconsumo, mas também armazenar o excesso de energia em dispositivos de armazenamento para utilização posterior durante os picos de procura da rede ou devolvê-la à rede.
Complementaridade e sinergia:
A vantagem dos DER reside na sua distribuição e flexibilidade, oferecendo múltiplos serviços energéticos, como o equilíbrio da carga, a resposta à procura e o armazenamento. A GD, como parte dos DER, fornece fontes de energia renováveis que complementam outros componentes dos DER (como o armazenamento e os veículos eléctricos), melhorando a eficiência global do sistema energético.
Inteligência e flexibilidade:
Os sistemas DER podem otimizar a programação e a gestão de vários recursos energéticos através de tecnologias de redes inteligentes. Como parte dos DER, as GD podem tirar partido destes sistemas inteligentes para conseguir uma produção, armazenamento e consumo de energia mais eficientes. Através de uma programação inteligente, os DER podem equilibrar as cargas da rede, maximizar a utilização de energias renováveis e reduzir a dependência dos combustíveis fósseis tradicionais.
Impacto na rede:
Com a integração dos DER, podem ser realizadas várias funções da rede, como a regulação da carga, a resposta à procura e o apoio ao armazenamento. A GD contribui ao fornecer fontes de energia descentralizadas, ajudando a reduzir as perdas de transmissão e aumentando a flexibilidade e estabilidade da rede.
Conclusão
A produção distribuída oferece uma solução flexível, sustentável e económica para as necessidades energéticas. Ao utilizar sistemas de energia descentralizados e de pequena escala, a GD reduz as perdas de transmissão, melhora a estabilidade da rede e diminui a dependência dos combustíveis fósseis.
Apesar dos elevados custos iniciais e da intermitência, os avanços tecnológicos no armazenamento de energia e nas soluções de redes inteligentes melhorarão a sua viabilidade e fiabilidade. Como componente fundamental da transição energética global, a produção distribuída está preparada para contribuir para um futuro mais verde, mais eficiente e sustentável.
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