Siemens e Stromnetz Hamburg lançam projeto piloto para rede de distribuição digital secundária voltada para eletromobilidade

set, 2019
 

•   Solução de rede inteligente para suporte da crescente demanda por infraestrutura residencial de carregamento de veículos elétricos
•   Digitalização de rede de baixa tensão permite o crescimento da eletromobilidade
•   Estações de carregamento doméstico monitoradas e controladas localmente para aliviar a rede
•   Inteligência descentralizada que evita sobrecarga de rede
•   O projeto piloto visa desenvolver soluções técnicas e expansíveis em Hamburgo

O crescimento da eletromobilidade, e a sua demanda por uma infraestrutura de carregamento, representam enormes desafios para as redes de distribuição. Para resolver isso, a Siemens e a Stromnetz Hamburg GmbH se uniram para desenvolver um projeto piloto de três anos, que visa reduzir a expansão das redes de baixa tensão e evitar situações de sobrecarga nas redes de distribuição secundárias. O objetivo do projeto é facilitar a operação estável e confiável das redes de baixa tensão para garantir o fornecimento seguro de energia, através da aplicação de um conceito resiliente de tecnologia da informação e comunicação para digitalizar as redes de distribuição secundárias, na medida da crescente demanda por infraestrutura de carregamento de veículos elétricos (VE).

Em Hamburgo, também haverá expansão da eletromobilidade e da infraestrutura de carregamento de suporte. Na qualidade de operador responsável da rede de distribuição, a Stromnetz Hamburg deve garantir uma operação segura e confiável da rede e, ao mesmo tempo, permitir que as estações de recarga domésticas estejam cada vez mais integradas à rede. As faixas de tensão especificadas também devem ser mantidas. Até agora, as estações domésticas de carregamento geralmente eram integradas sem controle externo ou possibilidades de intervenção.

Como resultado, as redes de distribuição atingem seus limites de capacidade nos momentos em que há o carregamento de um grande número de carros elétricos ao mesmo tempo, como por exemplo, nos períodos de pico no final de expediente. Atualmente, os limites de capacidade das redes existentes só serão conseguidos com o aumento dos cabos existentes e com a substituição dos transformadores e aparelhagem. No entanto, isso exige intervenções trabalhosas e caras, que também podem gerar impacto negativo considerável na qualidade de vida urbana. A Stromnetz Hamburg e a Siemens estão, portanto, trabalhando em uma solução digital. Ao intervir nas medidas de controle e regulação, os operadores de rede de baixa tensão podem explorar a flexibilidade das estações de recarga domésticas para aliviar a rede, por exemplo, distribuindo a carga.

“As demandas para as futuras redes de distribuição crescem constantemente devido às necessidades prementes por energia que resultam da eletromobilidade”, afirma Thomas Volk, Diretor Executivo da Stromnetz Hamburg. “Precisamos estar preparados para isso e tornar nossa rede mais inteligente e flexível, principalmente no nível de baixa tensão; a única maneira satisfatória para lidar com o estrangulamento da capacidade será um alto grau de digitalização. O projeto piloto que estamos desenvolvendo com a Siemens nos dá a oportunidade de testar completamente essa tecnologia antes de lançá-la – ou outras soluções similares – de forma mais abrangente. Nossos clientes devem poder atender às necessidades variáveis de mobilidade e contar com uma rede de energia estável e segura no futuro”.

“Temos o prazer de implementar esse projeto piloto voltado para o futuro em conjunto com a Stromnetz Hamburg ”, disse Michael Schneider, que dirige o segmento de Software de Rede & Consultoria Digital na Infraestrutura Inteligente da Siemens. “O rápido crescimento da eletromobilidade em cidades como Hamburgo acarretará cargas mais pesadas e uma maior demanda por alta potência na rede de baixa tensão, resultando potencialmente em sobrecargas na rede. Através de um monitoramento e controle inteligente e descentralizado do equipamento de carregamento privado, na rede de distribuição secundária, será possível obter uma solução rápida e econômica para os operadores de rede de distribuição, permitindo que eles mantenham a alta confiabilidade em suas operações”.

O projeto está dividido em três fases. A primeira fase consiste em testar o conceito de gerenciamento de operações no campus de inovação da Stromnetz Hamburg. Na segunda etapa, os resultados serão submetidos a testes de campo na rede pública e o conceito será aprimorado. Por fim, será preparada a implementação de uma solução de produção das unidades de controle e conexão.

Uma rede de distribuição secundária digital se configura da seguinte forma: Uma unidade inteligente de monitoramento e controle é instalada na subestação secundária como inteligência descentralizada. Ela monitora a rede de baixa tensão e transmite pontos de ajuste para a estação doméstica de carregamento em caso de situações de sobrecarga para comunicar a estação que reduza a sua potência. O equipamento se comunica usando a Comunicação Powerline e garante que dados pessoais não sejam utilizados e nem permite conhecer o comportamento do proprietário do veículo. A solução foi projetada para operar de forma autônoma, sem que qualquer comunicação seja necessária com o sistema central durante a operação, possibilitando sua implementação de forma seletiva na rede de distribuição de maneira direcionada. O uso de processos inteligentes permite minimizar despesas de comissionamento e a manutenção da rede de distribuição secundária digital.

A rede de distribuição secundária digital ajudará a manter a tensão na rede de baixa tensão e a evitar sobrecargas. Este será um fator importante na estabilização da rede, não apenas à medida que a eletromobilidade se expande, mas também ao alimentar eletricidade de fontes de energia renováveis, como a energia fotovoltaica ou com o aumento do uso de bombas de calor. A rede de distribuição secundária digital, portanto, desempenha um papel fundamental na transição para um novo mix de energia e descarbonização dos setores de energia e tráfego.

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