Megasolar - novas abordagens tecnológicas para uma nova plataforma de conversão integrada
Enquadramento
O contínuo desenvolvimento associado ao sector renovável e consequente crescimento e proliferação da componente renovável no parque eletroprodutor a nível mundial, tem progressivamente relevado o segmento solar fotovoltaico. De facto, observando a evolução deste segmento e as estimativas presentes em vários estudos, denota-se uma tendência de crescimento quase exponencial, como forma de corresponder aos desafios relacionados com as alterações climáticas e a sustentabilidade em termos ambientais.
Para a sustentação das metas definidas em 2015 nas conclusões do Acordo de Paris, perspetiva-se que em 2050 o solar fotovoltaico seja a segunda fonte de energia mais utilizada (logo a seguir ao eólico) e que represente um quarto da energia produzida. Tal meta representa um desafio hercúleo, considerando que em 2018 a potência instalada totalizou 480 GW, sendo o objetivo de alcançar, em 2030, um valor de 2840 GW, e, em 2050, um valor três vezes superior. Segundo algumas projeções, a adição de potência instalada regista um ciclo de crescimento acelerado até 2030.
Para sustentar a prossecução desta taxa de crescimento, perspetiva-se a necessidade de endereçar vários desafios associados a diversas vertentes, nomeadamente política, de mercado e tecnológica. O projeto Megasolar enquadra-se precisamente na vertente tecnológica.
Nesta vertente tecnológica, verifica-se a necessidade de evolução dos equipamentos existentes, de forma a aumentar a eficiência e a capacidade de integração da energia solar fotovoltaica (e de outras fontes renováveis) na rede elétrica, promovendo um nível de competitividade superior, de forma a reduzir o custo de instalação e operação deste tipo de centrais face a outras, designadas por geração convencional, tipicamente mais poluentes. Neste sentido, espera-se também que esse processo de crescimento requeira e promova a evolução tecnológica, impulsionando a procura de soluções disruptivas e inovadoras, que permitam responder à necessidade de obter níveis de desempenho e competitividade superiores em vários contextos diversificados de operação, ou projetos de maior complexidade e dimensão e/ou em geografias mais exigentes, considerando igualmente o balanço sustentável do projeto.
O Projeto
O projeto Megasolar tem como objetivo a procura de novas abordagens tecnológicas para uma nova plataforma de conversão integrada, com foco no desenvolvimento de todos os componentes ativos para a interface à rede da componente fotovoltaica, assim como no desenvolvimento da base autoportante para a implantação e operação do sistema. A solução perspetivada, caracteriza-se pela agregação de conversores fotovoltaicos, de elevada potência (>4,55 MW), permitindo desta forma a escalabilidade da potência da solução global. É objetivo principal a obtenção de uma solução com performance superior, nomeadamente ao nível de rendimento, qualidade de forma de onda e potência, flexibilidade, controlabilidade, entre outros, num formato outdoor orientado a condições de operação mais exigentes, de forma a contribuir para o crescimento deste negócio da Efacec.
O projeto Megasolar procura contribuir para os objetivos globais, estando assente nos seguintes pilares:
Eficiência – o aumento da eficiência é um ponto fulcral e serão estabelecidos objetivos para cada um dos subsistemas presentes no projeto, quer em funcionamento normal, na redução de consumo de auxiliares, e também na redução de consumo em regime de standby;
Competitividade – o mercado solar fotovoltaico é bastante competitivo, pelo que serão procuradas soluções que potenciem o rácio €/kW, em várias perspetivas: aumento de potência, redução do custo da solução, ou aumento da amplitude da gama de características de operação que tenha impacto no dimensionamento da central, ou no desenho integrado da solução, com foco no impacto em termos de redução dos custos de instalação;
Alcance das soluções – a disponibilidade de soluções técnicas com capacidade de serem instaladas em cenários de operação diversificados e extremos, em termos ambientais, ou outros, deve ser endereçada, juntamente com as características que permitam o transporte;
Flexibilidade – a flexibilidade em termos de aplicação, quer em termos de adaptação e configuração, que se verifica determinante nas interfaces com outros sistemas, em especial no que concerne à interface com a rede elétrica;
Digitalização – capacidade aumentada para a aquisição de dados, tratamento de informação e reconhecimento autónomo do estado de operação, promovendo a plataforma para a execução de metodologias de controlo avançadas de operação, gestão otimizada e integrada do ativo, autodiagnóstico e auxílio à manutenção;
Sustentabilidade – desenvolvimento de equipamentos com ênfase na temática do ecodesign, com recurso a materiais mais sustentáveis e, sempre que possível, reciclados e/ou recicláveis, de forma a reduzir, de uma forma transversal à solução global, o seu impacto ambiental.
Os conceitos referidos em cada pilar serão aplicados num ativo fundamental presente na central solar fotovoltaica, designadamente a plataforma de conversão, que é responsável pela interface entre o gerador (associação de módulos fotovoltaicos) e a rede elétrica ou consumidores, assumindo um papel fundamental na prestação da central de geração, em vários domínios.
O Apoio do COMPETE 2020
O projeto é promovido pela EFACEC Energia em copromoção com a EFACEC Engenharia, a ITCONS e a Universidade do Minho e conta com o apoio do COMPETE 2020 no âmbito do Sistemas de Incentivos à Investigação e Desenvolvimento Tecnológico em Copromoção, envolvendo um investimento elegível de 2 milhões de euros o que resultou num incentivo FEDER de cerca de 1,2 milhões de euros.
Links:
Itecons: Website | Facebook | Linkedin
Universidade do Minho: Website | Facebook | Linkedin | Twitter