Geração distribuída (GD), também chamada de geração descentralizada, é a geração e armazenamento elétrico realizado por uma variedade de dispositivos pequenos, conectados à rede ou conectados ao sistema de distribuição.
Usinas de geração de energia convencionais, como usinas movidas a carvão, gás e energia nuclear, bem como represas hidrelétricas e usinas de energia solar de grande escala, são centralizadas e geralmente exigem que a energia elétrica seja transmitida por longas distâncias. Por outro lado, os sistemas distribuídos são tecnologias descentralizadas, modulares e mais flexíveis, localizadas próximas ao consumo, porém com capacidades menores. Esses sistemas podem incluir vários componentes de geração e armazenamento. Neste caso, eles são referidos como sistemas híbridos de energia.
Os sistemas GD normalmente usam fontes de energia renováveis, incluindo pequenas hidrelétricas, biomassa, biogás, energia solar, energia eólica e energia geotérmica, e cada vez mais desempenham um papel importante para o sistema de distribuição de energia elétrica . Por meio de uma interface, os sistemas de Energia distribuída podem ser gerenciados e coordenados dentro de uma rede inteligente . A geração e o armazenamento distribuídos permitem a coleta de energia de várias fontes e podem reduzir os impactos ambientais e melhorar a segurança do abastecimento.
A integração de sistemas de geração distribuída, como energia solar e eólica, apresenta desafios significativos devido à natureza incerta dessas fontes. Essa incerteza pode resultar em vários problemas no sistema de distribuição: (i) aumenta a complexidade das relações de oferta e demanda, e requer ferramentas complexas de otimização para balancear a rede, (ii) causa maior estresse na rede de transmissão existente, e (iii) pode causar fluxo reverso de potência do sistema de distribuição para o sistema de transmissão.
Microrredes são redes modernas, localizadas e de pequena escala, em contraste com a rede elétrica centralizada tradicional (macrorrede). Essas microrredes têm a capacidade de se desconectar da rede centralizada e operar de forma autônoma. Isso não apenas melhora a resiliência da rede, mas também ajuda a mitigar os distúrbios na rede elétrica. Geralmente, as microrredes operam em corrente alternada de baixa tensão e frequentemente utilizam geradores a diesel. As microrredes estão adotando cada vez mais uma combinação de diferentes recursos energéticos distribuídos, como sistemas de energia solar híbridos, que reduzem significativamente as emissões de carbono.
Tecnologias Os sistemas de GD podem incluir os seguintes dispositivos/tecnologias:
Energia térmica combinada (CHP), também conhecida como cogeração ou trigeração Células de combustível Sistemas de energia híbridos (sistemas híbridos solares e híbridos eólicos ) Micro calor e energia combinados (MicroCHP) Microturbinas Sistemas fotovoltaicos (normalmente energia solar fotovoltaica em telhados ) Motores a combustão Pequenos sistemas de energia eólica Motores Stirling ou uma combinação dos anteriores. Por exemplo, sistemas híbridos fotovoltaicos, CHP e baterias podem fornecer energia elétrica total para residências unifamiliares sem despesas extremas de armazenamento.Kunal K. Shah, Aishwarya S. Mundada, Joshua M. Pearce. Performance of U.S. hybrid distributed energy systems: Solar photovoltaic, battery and combined heat and power. Energy Conversion and Management 105, pp. 71–80 (2015).
Aspectos Legais No Brasil, a geração distribuída é regulamentada pela ANEEL, que classifica em microgeração os sistemas com potência instalada de até 75 KW, e como minigeração aqueles entre 75 KW e 3 MW. Por meio do Sistema de Compensação de Energia Elétrica (SCEE), é possível que a energia excedente de uma unidade seja injetada na rede e compensada de diversas formas.
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