Micro rede isolada baseada em energias renováveis

Este projecto tem como objectivo a implementação de uma micro rede eléctrica inteligente, para sistemas isolados auto-sustentáveis até 5 kW, baseada em energias renováveis, para efeitos demonstrativos, de transferência de tecnologia e de investigação aplicada.

O objectivo é integrar várias fontes renováveis de energia (fotovoltaica, eólica e biodiesel e pode ainda integrar outras fontes como pequenas hídricas, pilhas de combustível a hidrogénio, etc.) para produzir energia eléctrica. A solução é tecnicamente inovadora para a electrificação de zonas isoladas ou sem rede eléctrica pública. A solução permite concretizar uma nova forma de produção e distribuição de energia assente numa micro rede eléctrica descentralizada, flexível e modular, podendo ser facilmente ampliada. Este conceito pode ser aplicado a uma habitação isolada, uma aldeia ou uma pequena vila. O principal objectivo do seu dimensionamento consiste no equilíbrio permanente entre o consumo e a produção de energia, em termos médios, ao longo dos dias.

O inversor bidireccional de conversão de energia constitui num conversor electrónico de conversão de energia capaz de converter a energia acumulada nas baterias em corrente alternada convencional e vice-versa. Este módulo é responsável por estabelecer uma micro rede eléctrica monofásica com tensão e frequência estáveis (230V, 50Hz). À micro rede podem ser ligadas directamente diversas fontes renováveis de energia e geradores, através de unidades modulares. Quando a energia é excessiva em relação ao consumo, a unidade central de conversão de energia carrega as baterias e quando é insuficiente fornece à micro rede a energia necessária a partir das baterias. Quando a energia solicitada pelos utilizadores for excessiva podem ser desligadas algumas cargas. A unidade central de conversão de energia também protege as baterias de descargas e cargas excessivas, garantindo-lhes um maior tempo de vida útil (que pode ser de 5 a 10 anos).

Quando o consumo é excessivo e as cargas, na sua totalidade ou em parte, não podem ser desligadas, inversor pode fazer arrancar automaticamente o gerador. A solução usa, assim, prioritariamente, a energia solar fotovoltaica e eólica como fontes renováveis de energia. Quando necessário ou conveniente recorre ao biodiesel produzido localmente, na unidade de produção de biodiesel do IPB, a partir de óleos usados.

O número de inversores bidireccionais de conversão de energia pode ser facilmente aumentado até 4, em paralelo, ou criando uma rede trifásica, à medida que a micro rede eléctrica necessitar de ser expandida. Por outro lado, outras unidades de microgeração podem ser ligadas directamente à micro rede. Esta possibilidade de ampliar a rede resulta das características de flexibilidade e modularidade da tecnologia utilizada.

A micro rede foi implementada, com co-financiamento de 75%, no âmbito do Projecto Interreg PROBIOENER e integra-se no âmbito do Projecto VERCampus – Campus Vivo de Energias Renováveis, iniciado pelo IPB em meados de 2007, o qual visa a implementação de um “parque” vivo de energias renováveis e Eficiência Energética.