Este artigo discute a integração de fontes de energia renováveis na rede elétrica inteligente por meio de eletrônicos industriais. Este artigo discute energia fotovoltaica, conversão de energia eólica, sistemas de energia híbrida e conversão de energia das marés.
A industrialização e o desenvolvimento econômico têm sido historicamente associados à capacidade do homem de aproveitar os recursos naturais de energia para melhorar sua condição. Com base nessa definição, duas revoluções industriais ocorreram nos séculos 18 e 19, onde recursos naturais como carvão (primeira revolução) e petróleo (segunda revolução) foram amplamente explorados para produzir níveis de energia muito além do que poderia ser alcançado por humanos ou animais. poder muscular.
Além disso, os modernos sistemas de distribuição de energia disponibilizavam energia abundante de maneira confiável e relativamente independente da localização da planta. No entanto, mais de dois séculos de industrialização anterior exploraram recursos energéticos não renováveis, geralmente com efeitos colaterais indesejáveis, como poluição e outros danos ao meio ambiente. Na segunda metade do século XX, a extração de energia de processos nucleares cresceu em popularidade, aliviando algumas demandas de reservas limitadas de combustíveis fósseis, mas, ao mesmo tempo, aumentando os problemas políticos e de segurança.
Atender à demanda global de energia agora é o principal desafio para a industrialização sustentada.
Por outro lado, os sistemas de comunicação em rede e sem fio deram origem a outra revolução econômica e industrial moderna. Novas indústrias e economias baseadas em serviços de comunicação surgiram da ampla disponibilidade de informações. O aproveitamento das informações continua a mudar o curso da desenvolvimento tecnológico e social. Neste artigo, os autores sugerem que a paisagem ou a história da industrialização é um círculo completo: da energia aos serviços e comunicações e, agora, de volta à energia. Especificamente, o foco moderno em fontes renováveis é explorado.
Os sistemas de energia renovável (RESs) envolvem muitos aspectos: eficiência, confiabilidade e custo da conversão de energia, capacidade de prever produção de energia, conexão segura à rede elétrica e / ou capacidade de gerenciar microrredes, armazenamento e transporte de energia eficiente com baixo impacto ambiental, desenvolvimento de algoritmos avançados de controle e monitoramento, rede de fontes / consumidores e disponibilidade de boas ferramentas para simulações e experimentos. Além disso, são necessários programas educacionais ad hoc para transferir o conhecimento para o setor sem atrasos e formar uma nova categoria de engenheiros.
Essas questões são analisadas neste artigo, começando na seção 'Energias renováveis em todo o mundo', onde é apresentada uma breve visão geral de várias tecnologias de energia renovável usadas em todo o mundo. As limitações de um formato de revista impedem uma apresentação detalhada de várias tecnologias e é impossível escolher ou classificar um tópico específico acima do outro. Assim, os autores optaram por focar a atenção em um tema que poderia representar as sinergias entre os campos de eletrônica de potência, controle e comunicação. Na seção "Cenário do sistema de energia baseado em tecnologias de rede inteligente", os possíveis cenários futuros do sistema de energia são discutidos. Na plataforma de sistemas, é possível ramificar novamente e reexplorar uma variedade de problemas de engenharia. Por exemplo, o contraste nas escalas das redes de concessionárias tradicionais e dos sistemas de energia emergentes também traz novos desafios, alguns dos quais são discutidos na seção "Desafios de Escala". Os desafios de controlar e manter a energia de fontes inerentemente intermitentes são discutidos na seção "Desafios de controle". Os desenvolvimentos recentes nas aplicações de máquinas elétricas (EMs) e eletrônica de potência são destacados na seção "Tecnologia para sistemas de energia renovável".
As tecnologias emergentes de energia renovável, ainda na infância, são mencionadas na seção “Outras tecnologias”. Outras abordagens para apresentar questões sobre energia renovável são igualmente fascinantes, mas os autores esperam que a discussão em nível de sistema apresentada aqui apele a um Ampla audiência. Em "Energia renovável - a próxima revolução industrial", os autores apresentam suas opiniões sobre o impacto histórico das energias renováveis.
Para mais informações acesse: https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/5439057
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