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Investigadores da Universidade de Coimbra desenvolvem sistema de gestão de armazenamento de energia em edifícios

Publication date: 03-09-2015 10:47

O conceito foi desenvolvido para o setor residencial. Aplicado aos chamados “edifícios de balanço energético quase nulo”, isto é, edifícios eficientes que produzem energia elétrica para consumo próprio a partir de energias renováveis, geralmente através de painéis fotovoltaicos, este sistema possibilita uma redução de trocas de energia com a rede de cerca de 77% e uma redução média dos custos de energia que ronda os 87%.

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O ponto de partida é um prédio residencial com painéis fotovoltaicos que produzem energia para “consumo próprio” dos moradores. Durante o dia, a maioria dos residentes sai para trabalhar, pelo que o consumo de energia é menor do que a que os painéis produzem. Assim, a energia em excesso pode ser transacionada com a rede. Tipicamente, quando os moradores regressam a casa, o consumo de energia é superior à que os painéis estão a produzir nesse momento, que se anula na ausência de sol. Para suprir as suas necessidades energéticas, os moradores adquirem a energia à rede, de acordo com um determinado esquema tarifário. Mas, e se fosse possível armazenar a energia produzida durante o dia para a gastar à noite? Os investigadores da Universidade de Coimbra (UC) garantem que tal não só é possível, como é também economicamente viável.

O sistema de gestão de armazenamento de energia prevê a utilização de baterias elétricas, a alojar nos edifícios residenciais, que armazenem a energia para equilibrar a produção diurna com o consumo em horário noturno, garantindo um certo nível de carga (por exemplo, 30%).

A investigação desenvolvida na linha de trabalho “Utilização Inteligente de Energia em Cidades” integrada no projeto EMSURE – Energia e Mobilidade para Regiões Sustentáveis – atualmente em curso no âmbito da Iniciativa Energia para a Sustentabilidade (EfS) da Universidade de Coimbra, focou-se nos “edifícios de balanço energético quase nulo”, tendo por base o consumo médio de uma residência em Portugal e dados reais da radiação solar na cidade de Coimbra. A partir destes dados, o sistema de gestão de armazenamento determina o esquema ótimo de funcionamento das baterias sob diversas circunstâncias como, por exemplo, diferentes níveis de carga, temperaturas exterior e interior, picos de consumo, etc. Os resultados obtidos foram altamente satisfatórios na opinião de Carlos Henggeler Antunes, coordenador da linha de trabalho “Utilização Inteligente de Energia em Cidades”, e de Pedro Moura, coordenador da tarefa dedicada aos sistemas de armazenamento elétrico em edifícios, ambos docentes na UC. Os investigadores referiram que este sistema de gestão “permite evitar trocas de energia com a rede que acabam por ser caras e desnecessárias”. Os dados apontam para uma diminuição das trocas na ordem dos 77%, com uma redução média dos custos de energia de 87%.

Um sistema autónomo e inteligente

O sistema de gestão de armazenamento de energia desenvolvido pelos investigadores da UC tem também outras funções agregadas: o sistema “decide” se a energia é armazenada, consumida ou enviada para a rede e, nos casos em que é necessário ir buscar energia à rede, fá-lo nas alturas de baixo consumo, para minimizar os custos. Existem ainda interfaces gráficos que permitem analisar e configurar em tempo real o comportamento do sistema de armazenamento.

Os investigadores defendem que “os resultados da investigação permitem concluir que é vantajoso armazenar energia em edifícios residenciais, sendo previsível que o conceito agora desenvolvido possa ser disseminado na prática dentro de algum tempo”.