A Alemanha é o primeiro país do mundo a estabilizar redes elétricas utilizando supercapacitores.

Por mais de cem anos, a estabilização de frequência em redes elétricas a 50 Hz, a manutenção da potência estável e a compensação da potência reativa para reduzir as perdas têm se baseado tradicionalmente na inércia mecânica dos pesados ​​rotores dos geradores em usinas termelétricas a carvão e gás. Isso tem suas raízes na geração de energia a partir de combustíveis fósseis e não reflete os avanços do início do século XXI — miniaturização, respeito ao meio ambiente e eletrônica.

Fonte da imagem: Siemens

A Alemanha foi o primeiro país do mundo a adotar um novo princípio para estabilizar o desempenho das redes elétricas. Mais precisamente, deu um passo nessa direção ao lançar um sistema de estabilização de rede que utiliza supercapacitores. Em vez de uma sala de máquinas enorme e ruidosa, o compensador síncrono foi substituído por uma sala relativamente pequena, silenciosa e limpa, contendo um módulo STATCOM (compensador síncrono estático) e racks de supercapacitores, cada um com formato semelhante a uma lata de refrigerante.

O primeiro compensador desse tipo foi conectado à rede em uma subestação no distrito de Meerum, na Baixa Saxônia. O projeto foi implementado pela Siemens Energy (desenvolvedora da tecnologia SVC Plus FS) e pela TenneT (operadora da rede de transmissão). O sistema está atualmente em fase de testes e em breve entrará em operação comercial. Essa solução inovadora levou mais de dez anos para ser desenvolvida e aproximadamente três anos para ser construída.

Essa tecnologia utiliza supercapacitores em vez de baterias tradicionais e a inércia mecânica de volantes. Suas propriedades permitem que forneçam instantaneamente alta potência à rede em milissegundos, compensando flutuações de frequência e potência reativa. Isso essencialmente cria uma inércia artificial na rede, substituindo os mecanismos tradicionais de compensação de potência e frequência, como os eixos de geradores de velocidade variável em usinas termelétricas a carvão ou a gás. Além disso, o sistema opera de forma eficaz em modo automático com monitoramento e diagnóstico remotos.

Essa inovação não é coincidência. A Alemanha depende fortemente da geração de energia solar por meio de painéis que, combinados com seus inversores, são fisicamente incapazes de fornecer mecanismos de compensação. Enquanto isso, usinas termelétricas a carvão e a gás estão sendo desativadas rapidamente, privando as redes elétricas nacionais dos métodos tradicionais de compensação de flutuações de frequência e manutenção da carga. Não é coincidência que o projeto Merum esteja sendo implementado em uma subestação de uma usina termelétrica a carvão desativada. Ele substituirá perfeitamente os geradores desativados por um novo mecanismo de compensação moderno e limpo, baseado em supercapacitores. Resta saber qual das duas opções será mais confiável: alguns geradores ruidosos e volumosos ou milhares e milhares de supercapacitores alojados em múltiplos racks.

Espera-se que até 30 subestações de compensação baseadas em supercapacitores sejam necessárias para a operação normal da rede elétrica alemã. Pelo menos, esse é o número que a operadora da rede, TenneT, planeja instalar.