Controle de carga

Controle de carga ou Demand-Side-Management (DSM para abreviar) ou Demand-Side-Response (DSR) refere-se ao controle da demanda por serviços baseados em rede de clientes na indústria, comércio e residências. Dizem respeito ao consumo de energia, bem como ao consumo de água e à utilização de infraestruturas de tráfego nas cidades com automóveis. Pela gestão do lado da demanda , geralmente chega-se a uma redução na demanda, sem ter que aumentar a oferta.

Incentivos financeiros freqüentes, como tarifas especiais, com as quais, por exemplo, o controle de baixa carga é possível, servem como incentivos para influenciar . Além disso, inúmeras outras medidas são possíveis (por exemplo, campanhas de relações públicas, investimentos nas redes para eliminar perdas de rede ou mesmo proibições de uso). Inicialmente, o gerenciamento do lado da demanda foi desenvolvido no setor de energia .

Vários desenvolvimentos na indústria de energia tornam o controle de carga inteligente cada vez mais atraente para operadoras de rede e clientes finais em países ocidentais. Isso inclui, entre outros. a reestruturação da indústria de energia como resultado de sua liberalização e os problemas decorrentes, como B. a crescente volatilidade dos preços, bem como a segurança do fornecimento durante a alta demanda de eletricidade. Além disso, o controle de carga por meio de redes de energia inteligentes é importante para converter o fornecimento de energia para métodos de produção sustentáveis ​​como parte da transição de energia .

procedimento

Em caso de gargalos na geração de energia (por exemplo, se uma grande usina falhar ) ou se houver uma grande demanda de energia elétrica ( pico de carga na hora do almoço) ou se houver uma interrupção na operação da rede e o resultado de subfrequência , controle remoto - na rede de baixa tensão geralmente usando um sistema de controle de ondulação  - Dispositivos que usam eletricidade podem ser desligados e ligados novamente por redução de carga .

Os consumidores industriais, como fundições de alumínio ou sistemas de aquecimento com bomba de calor em residências, podem ser desligados por um determinado período de tempo sem afetar o processo de trabalho. Em tais casos, é regulado previamente por contrato por quanto tempo e quais dispositivos operados eletricamente podem ser desligados. Nesses casos, o cliente recebe uma redução no preço de sua tarifa geral de eletricidade. Além disso, nenhum sistema pode ser desligado que seja (vitalmente) importante para a segurança e para o consumidor (por exemplo , sistemas de alarme , iluminação em corredores e quartos escuros, sistemas de computador).

Sem um controle central de redução de carga pelas empresas de fornecimento de eletricidade , os consumidores podem ser financeiramente recompensados por meio de tarifas variáveis por mudarem suas necessidades de eletricidade dos horários de pico de carga.

Gerenciamento de carga na prática

Gerenciamento de carga para consumidores comerciais de eletricidade e clientes finais

Na Alemanha, grandes consumidores de pelo menos 50 MW podem ser compensados ​​financeiramente por rejeição espontânea de carga por meio da portaria sobre cargas que podem ser desligadas. Grandes consumidores com uso de rede atípico geralmente são barateados pela portaria de tarifas de rede elétrica .

O controle de carga é operado pelo Saarbrücker Stadtwerke há muitos anos . Aqui, os freezers e geladeiras dos supermercados ficam desligados por um determinado período de tempo. Os termostatos são ajustados previamente para que resfriem ou congelem os alimentos a uma temperatura ligeiramente mais baixa. Se o fornecedor de energia desconectar o refrigerador da fonte de alimentação por controle remoto, ele pode permanecer desligado por aproximadamente 1 a 2 horas antes de ter que ser ligado novamente para evitar que os alimentos descongelem.

Com interruptores, consumidores elétricos controlados, como aquecedores de armazenamento ( aquecedores de armazenamento ) são conhecidos há muito tempo. Os medidores de duas tarifas também eram conhecidos já na década de 1930. A comutação tarifária dos medidores eletrônicos pode ser feita pela operadora da rede com tecnologia de controle de ondulação , alguns desses medidores oferecem contatos de controle ou interfaces digitais para a comutação de consumidores, como aquecedores elétricos ou caldeiras de água quente.

Gestão de carga na gestão de água

Em várias cidades (por exemplo, Frankfurt am Main , Cingapura , Windhoek ), as medidas de gestão do lado da demanda tiveram sucesso em desacoplar o consumo de água do crescimento econômico e populacional, de modo que haja crescimento zero ou mesmo uma queda no consumo.

Um projeto de gerenciamento de carga de cerca de 32 MW está sendo desenvolvido no Lago de Constança. A estação de bombeamento do lago Süßenmühle em Sipplingen, Baden-Württemberg, bombeia água do Lago Constança para uma estação de tratamento a uma altitude de 300 metros todos os dias. De lá, a água é distribuída para mais de 4 milhões de famílias em Baden-Württemberg. O processo de bombeamento de energia elétrica para superar a considerável diferença de altitude de 300 metros tem sido realizado até agora de acordo com um cronograma fixo que não foi baseado na evolução do preço da eletricidade na bolsa e dificilmente na carga da rede. Em um projeto conjunto liderado por Fraunhofer IWES em cooperação com o Zweckverband Bodensee-Wasserversorgung e a empresa de energia sediada em Colônia Next Kraftwerke , foi criado um conceito que sincroniza o processo de bombeamento da água do lago para a estação de tratamento com o preço da eletricidade: sempre que o o preço da eletricidade é baixo e em abundância Se houver eletricidade proveniente de energias renováveis ​​na rede elétrica, a água do lago é bombeada - se o preço da eletricidade aumentar como resultado do aumento da demanda por eletricidade, as bombas são estranguladas ou desligadas. As restrições impostas pela estação elevatória marítima ou pela associação garantem que o abastecimento de água não seja prejudicado em momento algum.

Outras tendências de desenvolvimento

As medidas de controle de carga têm visto um aumento significativo no interesse de pesquisa nos últimos anos . Embora apenas algumas dezenas de artigos de pesquisa sobre o tema tenham sido publicados em toda a década de 1990, o número aumentou acentuadamente desde a virada do milênio . Em 2000/2001 apareceram quase 100 artigos, enquanto em 2009/10 foram publicados cerca de 1.000 estudos. Em 2011/2012 o número subiu para 1.760 novos artigos .

Devido ao aumento do aquecimento global , mas também devido às mudanças demográficas, no futuro muitas regiões do mundo precisarão influenciar a demanda na gestão da água devido à escassez sazonal ou prolongada de água. As empresas de abastecimento de água já trataram extensivamente do tema nos últimos anos.

Devido ao aumento da geração de eletricidade flutuante por usinas fotovoltaicas e eólicas , o controle de carga se tornará cada vez mais importante, junto com outras medidas. Na Grã-Bretanha e nos EUA, estão sendo testados mecanismos nos quais eletrodomésticos, como geladeiras, mas também secadores e caldeiras elétricas, são retardados ou ligados e desligados prematuramente, dependendo da freqüência da rede elétrica. Assim, contribuem para o controle primário . Um teste de campo proeminente pelo Pacific Northwest National Laboratory testou o chamado Grid Friendly Appliance Controller em 200 dispositivos no estado de Washington. A empresa RLtec realizou mais um teste de campo no Reino Unido com o fabricante de eletrodomésticos Indesit e o fornecedor de energia npower . Na Alemanha, o uso da gestão do lado da demanda está sendo investigado em dois projetos-piloto da Agência Alemã de Energia (dena) em cooperação com muitas empresas. O objetivo é, entre outras coisas, testar processos de análise e comercialização do potencial de DSM nas empresas e desenvolver procedimentos e processos padronizados.

Para aumentar o desenvolvimento sustentável global , a Agência Internacional de Energia IEA também está realizando um programa de pesquisa DSM em associação com 15 países, incluindo Suíça, Áustria e Itália. Impacto positivo sobre a confiabilidade e segurança dos sistemas de energia , as emissões de CO 2 e poluentes , bem como o custo do sistema e a "caixa de ferramentas" da volatilidade de preços são para governos e empresas de energia .

A energia de reserva no setor da energia disponibilizada através de medidas DSM pode, em princípio, ser também negociada como uma reserva de minutos ou no mercado à vista intradiário da Bolsa Europeia de Energia . A influência direcionada da carga do consumidor pode ser planejada aqui, em contraste com o caso acima de fornecimento de energia de controle primária . Então, z. B. o início das máquinas de lavar louça pode ser atrasado ou antecipado, podendo ser fornecida energia de reserva positiva ou negativa. Deve-se notar aqui que a chamada de energia de reserva requer outra chamada no dia com o sinal oposto , uma vez que a carga total ao longo do dia permanece inalterada devido a deslocamentos de carga ao longo do tempo.

Veja também

literatura

  • Simon Guy: Gerenciando o estresse hídrico: a lógica do planejamento de infraestrutura do lado da demanda . Journal of Environmental Planning and Management 1 (1996): 123-130.
  • Serafin von Roon, Thomas Gobmaier, Malte Huck: Demand Side Management in domicílios - métodos para analisar custos potenciais e estimar. Centro de Pesquisa em Economia da Energia V. 2010.
  • Michael Stadler: A relevância das medidas do lado da demanda e curvas de demanda elásticas para aumentar o desempenho do mercado em mercados liberalizados de eletricidade: O caso da Áustria. Dissertação, Universidade de Tecnologia de Viena 2003.

Evidência individual

  1. ↑ a b Farshid Shariatzadeh et al., Resposta à demanda por sistemas de energia sustentável: Uma revisão, estratégia de aplicação e implementação . In: Renewable and Sustainable Energy Reviews 45, (2015), 343-350, S. doi : 10.1016 / j.rser.2015.01.062
  2. ↑ Possibilidade de menos 50% de água de Tom Koenig . Frankfurt am Main 1995 e Cecilia Tortajada, Singapura: Um caso exemplar para a gestão de águas urbanas. International Journal of Water Resources Development 22 (2006), pp. 227-240
  3. ↑ Em seguida, o Kraftwerke abre 32 megawatts de flexibilidade no Lago de Constança. Recuperado em 5 de outubro de 2017 .
  4. ↑ Site do projeto "EnWasser". Fraunhofer IWES e Zweckverband Bodensee-Wasserversorgung, acessado em 5 de outubro de 2017 .
  5. ↑ Veja a visão geral em Steven Renzetti Incorporando informações do lado da demanda em operações e planejamento de serviços públicos de água em: J. Chenoweth e J. Bird (Eds.) O negócio de abastecimento de água e desenvolvimento sustentável. Londres (Green Leaf) 2005, pp. 20-30
  6. ↑ Previsão de 2010: Simulação dinâmica da fonte de alimentação 2020 (PDF; 2,38 MB)
  7. ↑ Joe Short (2005): Um refrigerador controlado dinamicamente (PDF; 220 kB)
  8. ↑ O controlador Grid Friendly ™ ajuda a equilibrar o fornecimento e a demanda de energia ( Memento de 2 de julho de 2007 no arquivo da Internet )
  9. ↑ Indesit se junta à RLtec e RWE npower para o maior teste de rede inteligente da Europa
  10. ^ IEA Demand Side Management (DSM) , International Energy Agency em: Federal Ministry for Transport, Innovation and Technology , acessado em 16 de dezembro de 2013.
  11. ↑ Gestão do lado da demanda em residências - Métodos para analisar custos potenciais e estimar os custos (FfE 2010) (PDF; 771 kB)

Links da web