À medida que o equilíbrio entre a oferta e a demanda de eletricidade se torna globalmente mais urgente para provedores, muitos implementam estratégias para o gerenciamento de energia e para o gerenciamento da demanda de forma a aliviar a pressão em seus sistemas.
Hoje, o recurso de corte de pico (peak shifting) em uma Fonte de Alimentação de Energia Ininterrupta (UPS) é um recurso valioso que possibilita aos usuários melhor gerenciar o consumo de energia quando a demanda por eletricidade está em seu ponto máximo. Ao armazenar energia temporariamente durante horas que não são de pico e liberá-la durante as horas de pico, os usuários reduzem a pressão na rede elétrica e ajudam a equilibrar a oferta e a demanda. Essa transferência resulta em economia nos custos para o usuario já que a eletricidade é normalmente mais cara durante os horários de pico.
Equilibrando a Oferta e a Demanda: Estratégias para Atender às Cargas de Pico Elétricas
A demanda por energia varia entre o ponto máximo de carga no sistema (carga de pico) e o mínimo (carga de base). Para atender a essa demanda, os operadores de rede dependem de uma combinação de recursos e de estratégias. Uma abordagem tradicional é usar uma combinação de centrais elétricas não programáveis e geração despachável, a qual pode ajustar a sua saída para se igualar à demanda. Outras opções para equilibrar a oferta e a demanda incluem contratos de longo prazo para eletricidade, uso do mercado de energia de compra pontual de eletricidade e a redução geral no consumo.
Um eventual aumento na demanda de pico pode ser equilibrado por um aumento correspondente no fornecimento de energia, graças à construção de geração, linhas de transmissão e redes de distribuição adicionais. Um método alternativo pode ser reduzir a energia pelo lado da demanda através de uma redução na carga e caminhar para ter períodos de picos menores.
Há diversas estratégias nas instalações de produção e de distribuição para reduzir o consumo e os custos da energia ao mesmo tempo em que se atende aos objetivos de sustentabilidade. Dois exemplos são o corte de pico e a resposta à demanda.
É importante compreender que a maioria das contas de energia elétrica são divididas em dois componentes principais: custos básicos de energia para o consumo geral durante o período de faturamento e custos de demanda para o uso máximo ou demanda de pico. Os clientes pagam pela eletricidade de duas formas: consumo medido em quilowatt-hora (kWh) e demanda medida em quilowatts (kW). Os clientes residenciais normalmente só pagam pelo consumo, enquanto os clientes comerciais muitas vezes têm um índice de demanda e pagam tanto pelo gerenciamento de demanda e pelo consumo.
Além disso, os operadores da rede elétrica podem cobrar taxas de demanda para cobrir os custos de transmissão. Essas taxas de demanda podem ser uma parte significativa da conta, oscilando entre 30 e 70% e variam dependendo da estação do ano e da hora do dia. Elas tendem a ser maiores no verão e no período diurno. Os clientes são cobrados pelos custos de demanda com base no seu maior uso registrado, também chamado demanda de pico.
Os preços das tarifas de eletricidade que os usuários finais pagam dependem da estação do ano e do período do dia em que a energia é usada. São normalmente tarifas diferentes que correspondem aos diferentes períodos:
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No Pico (preço mais alto)
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Semi-pico (preço baixo)
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Fora de Pico (preço mais baixo)
É possível reduzir ou eliminar as caras demandas de pico com uma combinação de energia solar e armazenamento de energia realizado por inteligência artificial que carrega as baterias quando há sol e descarrega a energia armazenada durante os horários de pico do consumo de energia.
A energia solar com baterias é tida como a melhor maneira de reduzir os picos. Outros métodos como geradores a diesel ou desligamento manual de equipamentos têm importantes desvantagens. Por outro lado, sistemas de armazenamento de energia por baterias não geram ruído nem poluição, não necessitam de pessoal para operá-los e não têm impacto sobre as atividades empresariais. Além disso, elas viabilizam a energia solar para mais clientes, gerando economias adicionais.
Gerenciando os Custos da Demanda de Pico
É possível reduzir os custos de demanda controlando ou reduzindo o uso da eletricidade durante períodos de pico de demanda conforme definidos pela concessionária. Isso pode ser alcançado através de um processo chamado de corte de pico, que envolve reduzir temporariamente o consumo de energia por um curto período de tempo para evitar as despesas no pico. Isso pode ser feito através do deslastre de carga (load shedding), que envolve excluir determinadas cargas durantes períodos picos máximos de demanda, ou através da adição de capacidade, o que envolve adicionar geração no site para aumentar a energia disponível sem aumentar a demanda. Por outro lado, o deslocamento de carga (load shifting) envolve uma redução de curto prazo no consumo de energia seguida por um aumento na produção depois quando os preços da eletricidade ou a demanda da rede forem menores.
Além da economia nos custos, esta tecnologia pode apresentar oportunidades para a geração de receita através de programas que respondam à demanda nos países onde as concessionárias oferecem aos clientes incentivos para que reduzam sua demanda durante períodos de condições críticas do sistema ou em situações com altos custos para o mercado de eletricidade. Os usuários recebem uma compensação para reduzir o uso de eletricidade não essencial ou para ligar a carga elétrica em um horário diferente.
Soluções Inovadoras de UPS com Corte de Pico
A Vertiv desenvolveu novos recursos para ser pioneira no uso de sistemas UPS em aplicações de corte de pico. Novos recursos podem configurados para usar baterias para fornecer a energia adicional necessária do sistema central durante os picos. Essa capacidade de gerenciamento da demanda está disponível no firmware dos UPSs Vertiv™ Liebert® Trinergy Cube e Vertiv™ Liebert® EXL S1, os quais incluem comunicação via Modbus com baterias de íon-lítio, possibilitando o recebimento de dados e alarmes das baterias em tempo real.
Ao adicionar os recursos de corte de pico, a Vertiv possibilita a criação de valor para os proprietários de data centers, permitindo aos setores que usam muita energia utilizar sistemas UPS de forma proativa. Essa é uma solução ótima para proporcionar serviços de gerenciamento de demanda e oportunidades de economia de custos, especialmente nos sites onde os ativos de armazenamento por baterias já estão presentes e não são utilizados na maior parte do tempo.
