Tecnologias para as redes elétricas inteligentes do futuro.
O uso cada vez mais intenso da tecnologia, em aplicações como casas inteligentes, veículos elétricos e uma legião de sensores de vários tipos conectados em rede, tende a se refletir em um aumento vertiginoso da demanda por energia. Ao mesmo tempo, a preocupação com a sustentabilidade e com a preservação do meio ambiente leva à busca por soluções que permitam maior eficiência operacional e energética por meio do uso de fontes de energia distribuídas e renováveis.
O CPqD atua no desenvolvimento de tecnologias, metodologias e algoritmos aplicados a sistemas de energia, com o objetivo de ampliar a capacidade, a confiabilidade, a disponibilidade e a qualidade no fornecimento de energia elétrica.
O CPqD desenvolve inúmeros projetos de P,D&I envolvendo temas como:
Desenvolvimento de baterias e sistemas de recarga e tração para veículos elétricos
Avaliação do desempenho dos componentes para mobilidade elétrica (veículo elétrico, eletroposto, infraestrutura elétrica, etc.)
Avaliação do impacto dos veículos elétricos, geração distribuída e infraestrutura de medição avançada na rede de distribuição
Desenvolvimento de baterias avançadas para utilização em geração distribuída
Desenvolvimento de metodologias para melhoria da operação em tempo real, planejamento e manutenção de sistemas de distribuição
Os desenvolvimentos estão mapeados em componentes tecnológicos que abrangem as áreas de armazenamento de energia, medição avançada, automação avançada, metodologias e algoritmos, conversão de energia, arquitetura e topologia de sistemas de energia, e conformidade e regulamentação. Essas competências em conjunto permitem ao CPqD o desenvolvimento de projetos de pesquisa, desenvolvimento e inovação envolvendo temáticas como mobilidade elétrica, fontes renováveis, geração distribuída e sistemas de planejamento, manutenção e operação em tempo real.
As principais competências do CPqD nesta plataforma são:
Tecnologias aplicadas a sistemas de armazenamento de energia (Energy Storage System – ESS) para peak-shaving, qualidade de energia, sistemas de backup, veículos elétricos, energy harvesting, entre outros. São exemplos de tecnologia:
Armazenamento eletroquímico (chumbo-ácido, alcalino, lítio-íon, hidrogênio CaC, etc.)
Armazenamento elétrico (supercapacitores/ultracapacitores)
Armazenamento térmico (criogênico, vapor/sal fundido)
Armazenamento mecânico (ar comprimido, bombeamento de água, flywheel, GMG)
Empacotamento mecânico e térmico
Automação avançada de energia
Tecnologias para automação avançada de sistemas de energia com foco em avaliação de redes elétricas em diferentes aplicações. Incluem-se as competências em:
Protocolos de automação de sistemas de energia (ex. ICCP, DNP3, IEC 61850, etc.)
Sistemas de proteção que possibilitam detectar defeitos ou outras condições perigosas ou intoleráveis em equipamentos, verificar condições do sistema, etc.
Power Line Communication (PLC) para transmissão de dados utilizando as linhas de transmissão e distribuição da rede de energia elétrica.
Tecnologias para medição, controle e gerenciamento de leituras e de ativos de utilities, que permitem a interação de dados, informações e comandos. São exemplos de competências:
Protocolos de medição (ex. ABNT, SIBMA, DLMS, etc.)
Multimedição
Metodologias e algoritmos avançados
Metodologias e algoritmos especializados para as diferentes aplicações em sistemas de energia. Alguns exemplos:
Modelagem matemática e técnicas de otimização para resolução de problemas de operação e planejamento de redes elétricas (self-healing, despacho de equipes, controle Volt-VAr, localização de faltas, etc.)
Interconexão e interoperabilidade entre veículos elétricos e eletropostos
Segurança de medidores
Verificação de vida útil ou degradação de baterias
Gestão de energia para Battery Management System (BMS)
Arquitetura/Topologia de sistemas de energia
Tecnologias para concepção de arquitetura de redes de geração, transmissão e distribuição de energia e novos equipamentos que irão compor esse sistema (geração distribuída, veículo elétrico).
Tecnologias para conversão e controle de energia (CA/CC, CC/CC, CC/CA) utilizando dispositivos de chaveamento em baixa, média ou alta potência e frequência. Alguns exemplos:
Eletropostos para recarga CA e/ou CC de veículos elétricos (lenta, semirrápida e rápida)
Sistemas de gestão e controle
Sistema de gerenciamento de baterias (BMS)
Técnicas e métodos para avaliação de conformidade de produtos que visam o estabelecimento e atendimento de padrões de qualidade adequados para funcionamento, operação e uso. São exemplos: análise acústica, baterias, análise de vibração mecânica, conformidade de controladores de carga de baterias para sistemas fotovoltaicos. Conformidade com regulamentos e normas técnicas da ABNT, da Anatel e do Inmetro.