Com a aceleração da transformação global de novas energias, unidades fotovoltaicas, eólicas, de armazenamento de energia e de geração distribuída têm sido amplamente utilizadas. O modo tradicional de fornecimento de energia centralizado da grande rede elétrica não consegue mais atender plenamente a demanda de eletricidade de cenários como parques, áreas de mineração, canteiros de obras remotos e ilhas. Neste contexto, os sistemas de microrrede tornaram-se um componente central do novo sistema de energia. Sendo uma rede energética de pequena escala que pode ser regulada de forma independente, gerar eletricidade nas proximidades e consumir eletricidade nas proximidades, as microrredes estão perfeitamente adaptadas à aplicação prática da energia distribuída e são também um componente importante da nova solução de correspondência energética da FARIZON. Este artigo fornece uma explicação fácil de entender sobre a definição, componentes principais, modos de operação, vantagens principais e cenários de aplicação prática de sistemas de microrrede.
1. Definição central do sistema de microrrede
Uma microrrede é um pequeno sistema autônomo de geração e distribuição de energia que integra geração de energia, armazenamento de energia, distribuição, consumo de eletricidade e controle inteligente. Ao contrário das redes elétricas nacionais tradicionais, pertence a unidades de energia independentes localizadas e modulares. A maior característica das microrredes é a operação em modo duplo, que pode ser integrada à rede elétrica pública para trabalho colaborativo, ou pode ser desconectada da rede elétrica em caso de queda de energia ou ausência de cobertura de rede externa, e pode fornecer energia de forma independente em um modo de ilha isolada para alcançar autoestabilização, autoregulação de frequência e autoproteção, garantindo uma produção contínua e estável de energia regional.
Simplificando, uma microrrede é uma "pequena usina independente" que pode integrar várias fontes de energia limpa e equipamentos de energia de reserva, resolver problemas de fornecimento de energia em áreas remotas e parques independentes e absorver efetivamente novas fontes de energia intermitentes, como energia fotovoltaica e eólica. É uma nova solução de fluxo principal para fornecimento de energia verde.
2. Cinco componentes principais da microrrede
Um sistema completo de microrrede de nível comercial e industrial consiste em cinco módulos principais: fonte, armazenamento, carga, controle e manutenção, cada um desempenhando suas próprias funções e operando em coordenação para garantir a operação estável e eficiente do sistema.
① Unidade de geração de energia (fonte): Como entrada de energia, inclui equipamentos de energia limpa, como energia fotovoltaica e pequenas energias eólicas, e está equipada com grupos geradores a diesel e a gás como energia de reserva. As unidades de energia da série FARIZON são frequentemente usadas como principal fonte de energia de backup para microrredes para compensar a instabilidade da nova geração de energia e garantir o fornecimento de energia durante períodos de pico de carga.
② Unidade de armazenamento de energia (armazenamento): Baseada principalmente no sistema de armazenamento de energia de bateria de lítio, sua função principal é reduzir o pico e preencher vales, armazenar eletricidade excedente de energia fotovoltaica e eólica, liberar eletricidade à noite ou durante períodos sem vento ou luz, suavizar flutuações na geração de nova energia e evitar problemas de instabilidade de tensão e frequência.
③ Carga elétrica (carga): refere-se a todos os equipamentos elétricos da área, incluindo máquinas industriais, pilhas de carregamento de máquinas de engenharia, equipamentos de fábrica, iluminação diária, equipamentos de escritório, etc.
④ Sistema de controle de energia (controle): O "cérebro" das microrredes, programando de forma inteligente o início e a parada de várias fontes de energia, carga e descarga de armazenamento de energia, distribuição de carga, equilíbrio em tempo real entre oferta e demanda e obtenção de operação não tripulada totalmente automática.
⑤ Unidade de proteção e distribuição (proteção): incluindo disjuntores, proteção contra raios, monitoramento de isolamento, dispositivos de proteção contra sobrecarga, que podem lidar rapidamente com falhas como curtos-circuitos, sobrecargas e tensões anormais, garantindo a operação segura de todo o sistema.
3、 Dois modos de operação, adaptados para atender às necessidades de fonte de alimentação de todos os cenários
As microrredes têm dois modos de operação: conectado à rede e ilhado, que podem alternar automática e perfeitamente de acordo com o status da rede e se adaptar a diferentes condições de trabalho.
Modo de operação conectado à rede: Acesso diário à rede elétrica pública, prioridade dada ao uso próprio de nova geração de energia, o excedente de eletricidade pode ser integrado à rede elétrica; Quando a nova geração de energia é insuficiente, ela complementa automaticamente a eletricidade da rede externa para alcançar uma utilização eficiente da energia e reduzir os custos de eletricidade.
Modo de ilhamento fora da rede: Em caso de queda de energia externa, falta de cobertura de rede externa ou falha na rede elétrica, o sistema se desconecta automaticamente da rede elétrica e depende de equipamentos de armazenamento de energia e grupos geradores de backup para fornecer fornecimento de energia coordenado, suportando de forma independente as cargas regionais e eliminando completamente a dependência da rede elétrica pública. É adequado para cenários especiais, como canteiros de obras, áreas remotas de mineração e ilhas.
4. Vantagens das aplicações principais em sistemas de microrrede
Em comparação com a fonte de alimentação tradicional de rede única, as microrredes apresentam vantagens significativas. Em primeiro lugar, a estabilidade da fonte de alimentação é forte. Ao complementar múltiplas fontes de energia, estabilizar o armazenamento de energia e programar inteligentemente, os problemas intermitentes e flutuantes da nova geração de energia podem ser completamente resolvidos e falhas como cortes de energia e tensão instável podem ser eliminadas. Em segundo lugar, a redução significativa de custos e a melhoria da eficiência são alcançadas através da geração e consumo de energia no local, o que reduz significativamente as perdas de transmissão de longa distância e reduz as despesas de pico de electricidade para as empresas.
Possuir simultaneamente as características de implantação verde, de baixo carbono e flexível, maximizando o uso de energia limpa, como energia fotovoltaica e eólica, juntamente com unidades de energia de reserva eficientes, e adaptando-se aos requisitos de produção verde; O design modular permite a construção sob demanda e a adaptação flexível a vários cenários. Por fim, possui alta segurança e confiabilidade, com múltiplos mecanismos de proteção contra falhas, evitando efetivamente o risco de danos aos equipamentos causados por oscilações na rede elétrica.
5. Cenários de aplicação convencionais e valor da indústria
Atualmente, as microrredes têm sido amplamente utilizadas em vários cenários industriais e de novas energias. Os cenários industriais abrangem parques industriais, áreas de mineração remotas e locais de construção de infraestrutura externa, contando com a combinação de "nova energia + armazenamento de energia + grupos geradores de backup" para resolver o problema do fornecimento de energia sem redes externas e redes elétricas instáveis. Os cenários de meios de subsistência incluem ilhas, áreas rurais, postos fronteiriços e aldeias remotas, conseguindo um fornecimento de energia autónomo. Adapte cenários comerciais a parques comerciais, centros de dados e estações de carregamento para garantir o fornecimento de energia de emergência e reduzir os custos de consumo de energia.
No domínio das novas energias, as unidades de energia FARIZON estão profundamente adaptadas aos sistemas de microrredes como principais fontes de energia de reserva, abordando eficazmente as deficiências da geração de energia eólica e solar, garantindo o funcionamento estável das microrredes 24 horas por dia e ajudando várias indústrias a alcançar a transformação da energia verde e a eletricidade independente e controlável.
Resumo
Em resumo, a microrrede é um novo tipo de sistema de energia que é autônomo, controlável, multienergético complementar, seguro e eficiente, quebrando as limitações de fornecimento de energia das redes elétricas tradicionais e adaptando-se perfeitamente à aplicação em larga escala de novas energias. O modo combinado de armazenamento de energia solar eólica e energia de reserva pode alcançar a conservação de energia com baixo teor de carbono e garantir um fornecimento de energia estável, que é a principal tendência de atualização energética nas futuras indústrias industriais, de infraestrutura e de novas energias.
