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Caso de Sucesso

A microrrede motorizada do PI System da PXiSE e o futuro da energia renovável

painéis solares e moinho de vento
  • Desafio
    Necessidade de microrrede resiliente motorizada renovável na SRJC.
  • Solução
    O sistema de controle da PXiSE depende dos dados do sensor de alta velocidade armazenados no PI System para controle rápido da microrrede.
  • Benefícios
    Economia esperada de US$ 330.000 anuais.

Quando alguns dos mais destruidores incêndios da história da Califórnia assolarem o estado em 2017 e 2018, a Santa Rosa Junior College (SRJC) já havia compreendido a importância da produção de energia sustentável. A intensidade dos incêndios, amplamente considerada como sendo agravada pela mudança climática, apenas intensificou o compromisso da escola do norte da Califórnia em se tornar um distrito de energia zero e alcançar operações neutras de carbono até 2030. Mas, então, depois que vários dos incêndios foram atribuídos a equipamentos antigos e defeituosos operados pela Pacific Gas & Electric (PG&E), a concessionária começou a instituir cortes de energia para segurança pública. Como resultado, a faculdade percebeu que também precisava de uma rede elétrica resiliente e confiável. Recorreu então à PXiSE Energy Solutions, que utiliza dados do PI System para criar sistemas de controle de rede elétrica. Juntas, a PXiSE e a SRJC estão desenvolvendo uma microrrede de alto desempenho baseada em dados. Essa abordagem ajudará a escola a reduzir suas emissões de gases de efeito estufa, mantendo um suprimento de energia resiliente e confiável.

Gerenciando a energia, indo e vindo

As redes elétricas estão em um estado de transição. Elas estão se tornando cada vez mais complexas, distribuídas e imprevisíveis, à medida que mais e mais fontes de energia renováveis e dispositivos de armazenamento de energia se conectam aos sistemas de rede existentes. O que antes era um fluxo de energia unilateral das concessionárias para as residências e empresas, agora está se tornando bidirecional, com a energia fluindo de origens renováveis distribuídas nas residências e empresas de volta à rede.

Esse aumento nos recursos energéticos distribuídos e o fluxo bidirecional de eletricidade torna o gerenciamento de partes da rede cada vez mais complicado. Uma maneira de lidar com essa complexidade crescente é conceituar sistemas menores de recursos de energia interconectados, como painéis solares, turbinas e dispositivos de armazenamento de energia, como uma microrrede.

A PXiSE é especializada na criação de sistemas de controle para redes complexas modernas que fornecem controle avançado do fluxo de energia entre as microrredes e as redes primárias. Os sistemas de controle da empresa são construídos para serem rápidos e responsivos, a fim de acomodar as rápidas mudanças e flutuações na tensão comuns entre as origens de energia renováveis. “À medida que evoluímos para sistemas muito mais distribuídos, é realmente importante entender que cada peça do equipamento afeta toda a rede”, disse Patrick Lee, CEO da PXiSE. “Você realmente precisa ter uma visão mais abrangente, bem como velocidade de controle mais rápida.”

A maioria das soluções de microrrede que existem hoje são mais personalizadas, de modo que não sejam facilmente transferíveis de um site para outro. Mas, como o construímos em uma plataforma de dados como [o PI System], ele nos permite fazer a replicação usando o Asset Framework.
Patrick Lee
CEO da PXiSE Energy Solutions

Coleta de dados em alta velocidade

Para ajudar a alcançar um controle melhor e mais rápido das microrredes, a PXiSE conta com sensores de alta velocidade que permitem que as medições sejam feitas 60 vezes por segundo. Os dados desses sensores são coletados no PI System, onde podem ser analisados por inteligência artificial e software de machine learning para controle aprimorado da rede. Coletar dados de sensor de alta velocidade no PI System também ajuda a PXiSE a dimensionar seus sistemas de controle para redes cada vez maiores.

“Construir com base em uma plataforma de dados como o PI System é muito importante para a escalabilidade”, disse Lee. O recurso de modelos do Asset Framework permite que a PXiSE replique facilmente os sistemas de controle em diferentes contextos, seja criando recursos de controle de precisão para usinas hidrelétricas ou fornecendo energia a uma comunidade remota na Austrália Ocidental. “A maioria das soluções de microrrede que existem hoje são mais personalizadas, de modo que não são facilmente transferíveis de um local para outro”, disse Lee. “Mas, como construímos nossa solução em uma plataforma de dados como [o PI System], ela nos permite fazer a replicação usando o Asset Framework.”

gráfico pxsieFlutuações na energia fornecida por várias fontes de energia na microrrede do Santa Rosa Junior College são exibidas durante um possível desligamento de energia

Energia de sobra – e para armazenar

No caso da SRJC, o projeto de microrrede consiste em cerca de 2,5 megawatts de capacidade de energia solar em vários alimentadores com um único ponto de conexão à rede principal controlada pela PG&E. A microrrede da SRJC também inclui 4 megawatt-horas de armazenamento em baterias de íon de lítio. O sistema de controle de microrrede SRJC depende de um fornecimento constante de dados confiáveis em tempo real da solução de microrrede da PXiSE utilizando o PI System.

Com seu sistema de controle de microrrede garantindo um equilíbrio contínuo entre geração, armazenamento e uso, a SRJC espera agora ser capaz de sustentar energia limitada para o campus em caso de desligamento de energia da PG&E, que pode durar até cinco dias. “Nossa microrrede se tornou um componente-chave para alcançar nossos ambiciosos objetivos de fonte de energia líquida zero e neutralidade de carbono no campus”, disse David Liebman, gerente de energia e sustentabilidade do Sonoma County Junior College District, do qual a SRJC faz parte.

Graças ao seu projeto de microrredes, a SRJC está projetando mais de US$ 300.000 em economia anual de custos com serviços públicos. Essa economia isolará a escola dos aumentos esperados nas tarifas dos serviços públicos, ajudando a reduzir as emissões de gases de efeito estufa da faculdade.

Para obter mais informações sobre a PXiSE e o PI System, assista à apresentação completa aqui.

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