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Artigo

INESC TEC conclui estudo relativo à flexibilidade, tecnologias e cenários para a energia hídrica

A energia hídrica vai ter um papel fundamental no processo de descarbonização. O caminho para a descarbonização passa por um grande aumento na produção de energia renovável variável, o que, por sua vez, se espera que provoque uma grande volatilidade no sistema elétrico europeu.

29 dezembro 2020

Tendo em atenção a necessidade constante que os operadores de rede têm no processo de equilíbrio contínuo entre a procura e o fornecimento de energia de modo a que os sistemas permaneçam estáveis, a controlabilidade oferecida pelas centrais hidroelétricas é uma mais valia que irá contribuir para esse processo.  Nesse sentido, o INESC TEC desenvolveu um estudo científico denominado “Flexibilidade, tecnologias e cenários para a energia hídrica” que pretender estabelecer os fundamentos relevantes em termos dos serviços de flexibilidade que serão necessários para garantir a operação do sistema elétrico de energia.

Neste estudo foram avaliados os diferentes serviços auxiliares que estão a surgir no âmbito do mercado elétrico de balanço a nível europeu e que constituem, uma ferramenta fundamental para os operadores de rede permitirem o correto funcionamento da rede elétrica em  tempo real. Perante a evolução do mix energético, esses serviços estão a evoluir rapidamente e, simultaneamente estão a ser objeto de normalização e de integração em plataforma europeias cuja tendência permite estabelecer a sua gestão transnacional, o que permite abrir um importante leque de oportunidades para os potenciais fornecedores desses serviços. Neste projeto, os fornecedores relevantes desses serviços são as centrais hidroelétricas de diferentes tipos. Pretende-se maximizar a capacidade dessas contrais para o fornecimento desses serviços que serão fundamentais nos sistemas de energia do futuro”, explica Carlos Moreira, investigador do Centro de Sistemas de Energia (CPES) do INESC TEC.

No âmbito desse estudo foram identificados (entre outros) alguns serviços inovadores, nomeadamente: a inércia síncrona, ou seja, a capacidade inerente de máquinas rotativas que estejam diretamente ligadas à rede elétrica para armazenar e injetar energia cinética para efeitos da contenção das variações rápidas de frequência do sistema; inércia sintética, isto é, a capacidade de fontes de energia com interface eletrónica e que detenham a capacidade de emular uma característica de funcionamento próxima da inercia síncrona; foram ainda considerados serviços emergentes relacionados com a regulação rápida de frequência (com tempos de resposta de apenas alguns segundos)desenhada de forma a fornecer uma resposta ativa na potência mais rápida do que a existente nas reservas de operação.

Também foram identificadas algumas soluções tecnológicas, que serão testadas em Portugal, França e Suíça, que permitem melhorar a capacidade das centrais hidroelétricas de diversos tipos em contribuir para a flexibilidade da rede, nomeadamente: ferramentas de digitalização para uma supervisão inteligente da central, integração de sistemas de controlo avançado para hibridização da central com sistemas de baterias, exploração do curto-circuito hidráulico (operação simultânea de turbinas e bombas) em centrais com bombagem  e utilização de tecnologia de geradores de velocidade variável.

Este trabalho científico, liderado pelo INESC TEC e que contou com a ajuda de outras instituições como a Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, a Power Vision Engineering Sàrl, o SuperGrid Institute, a International Hydropower Association, EDP, EDP CNET e CEA, foi desenvolvido no âmbito do projeto europeu XFLEX HYDRO e pode ser acedido na íntegra aqui: https://xflexhydro.net/flexibility-technologies-and-scenarios-for-hydropower-report

O INESC TEC está representado neste projeto através do Centro de Sistemas de Energia (CPES) e do Centro de Engenharia e Gestão Industrial (CEGI). Este trabalho foi desenvolvido pelos investigadores do CPES Carlos Moreira, Manuel Castro, Maria Helena Vasconcelos e Bernardo Silva.

O projeto europeu XFLEX HYDRO, financiado em 18 milhões de euros pela Comissão Europeia, tem como objetivo demonstrar como ativos hídricos mais flexíveis podem ajudar os países e as regiões a alcançar os seus objetivos no que diz respeito às fontes renováveis de energia. Portugal, à semelhança de França e da Suíça, instalará um demonstrador no terreno para testar e validar conceitos e tecnologias.

 

O projeto Hydropower Extending Power System Flexibility (XFLEX HYDRO) recebeu financiamento através do programa quadro da União Europeia, H2020, de apoio à investigação e inovação, ao abrigo do contrato no 857832.

Os investigadores do INESC TEC mencionados na notícia tem ligação à UP-FEUP.