Huawei lista 10 tendências para energia solar até 2025
Redação – 10.03.2020 –
A Huawei avalia que a energia renovável assumirá papel predominante como fonte para redes de alimentação de energia entre 5 e 10 anos. E a energia solar fotovoltaica será a forma mais notória disso. Esse crescimento, no entanto, deve tornar os ativos desse ecossistema cada vez mais valiosos, o que justifica uma lista que a gigante chinesa acaba de montar com uma dezena de tendência a respeito.
As tendências englobam quatro dimensões: custo nivelado de energia menor, compatibilidade com a rede de alimentação, convergência inteligente e segurança e confiabilidade. As tendências visam impulsionar o setor rumo a soluções inteligentes e ecológicas, além de proporcionar insight quanto à inovação e ao crescimento elevado no setor de novas energias.
Tendência 1: Digitalização
Mais de 90% das usinas globais de FV serão digitalizadas.
A despeito do crescente mercado global, ainda há muitos dispositivos não automatizados em usinas fotovoltaicas, desde a geração de energia a comunicações. Esses dispositivos não podem ser efetivamente monitorados, nem conseguem proporcionar um alarme contra falhas. Com o rápido desenvolvimento de tecnologias digitais como 5G e nuvem, espera-se que mais de 90% das usinas FV estejam totalmente digitalizadas até 2025, possibilitando que elas sejam simples, inteligentes e de gestão eficiente.
Tendência 2: Atualizações inteligentes movidas por IA
Mais de 70% de usinas FV aplicarão técnicas de IA.
A integração aprofundada de IA e FV facilitará o sensoriamento mútuo e a interconexão entre dispositivos, além de aprimorar a geração de energia e a eficiência e O&M por meio da otimização colaborativa. As técnicas de IA podem oferecer novas e promissoras avenidas para sistemas FV, incluindo: identificação e proteção proativa de módulo FV e falhas de dispositivo com algoritmos de diagnóstico de IA; otimização de algoritmo rastreador com dados massivos de usina e autoaprendizagem para maiores rendimentos; e sinergia solar-armazenamento auxiliada por IA para otimizar automaticamente a receita de usina de armazenamento de FV. À medida que o LCOE continua a diminuir e a complexidade do O&M aumentar, as técnicas de IA terão muito mais probabilidade de serem amplamente aplicadas em usinas FV.
Tendência 3: Usinas FV dirigidas à distância
Mais de 80% do trabalho em usinas FV serão operados à distância.
Com a ascendência da IA e da Internet das Coisas (IoT), os produtos e serviços inteligentes trarão conveniência à toda a solução FV. Com experiências integradas de especialistas e uma autoaprendizagem contínua, a IA será amplamente implementada para substituir especialistas de O&M em muitas funções de diagnóstico e tomadas de decisão. Inspeção por drones e O&M automático baseado em robôs lidarão com trabalho perigoso e repetitivo de O&M que requer um alto nível contínuo de precisão, para maior produtividade e segurança em usinas FV. Como se estima, espera-se que as usinas FV no futuro sejam totalmente operadas à distância.
Tendência 4: Suporte proativo para redes de alimentação
Usinas FV passarão da adaptação à rede para a compatibilidade com a rede.
O nível crescente de penetração de energia interconectada, eletrônica e de alimentação vai minimizar a solidez da rede de alimentação, prejudicando a aplicação mais ampla de sistemas FV. Nos próximos 5 anos, as usinas FV devem evoluir gradativamente da adaptação à rede de alimentação para a compatibilidade com a rede de alimentação. Para tanto, os inversores devem possuir capacidades como ampla adaptabilidade a taxa de curto circuito (SCR, na sigla em inglês), capacidade de controlar corrente harmônica dentro de 1%, suportabilidade a alta/baixa tensão, e rápida regulação de frequência, que são necessárias para a conexão à rede.
Tendência 5: Solar + armazenamento
A proporção de sistemas FV em conjunto com o armazenamento de energia vai superar 30%.
Com a maior penetração de novas fontes de energia, as redes de alimentação terão requisitos cada vez mais severos por regulação de frequência e picos de demanda. Enquanto isso, os custos das baterias estão diminuindo com o avanço da tecnologia. Projeta-se que o armazenamento de energia operará em conjunto com sistemas FV e se tornará um componente essencial. As projeções indicam que até 2025, a proporção de sistemas FV com armazenamento de energia excederá 30%.
Tendência 6: Usinas virtuais de energia
Mais de 80% dos sistemas residenciais se conectarão a redes de Usina Virtual de Energia
Nos próximos 5 anos, as tecnologias TIC, tais como 5G, blockchain e serviços em nuvem, serão amplamente aplicadas em usinas de geração de energia distribuída, formando VPPs para gestão de colaboração, além de participar nos serviços de agendamento, transação e auxiliares para sistemas de energia. O desenvolvimento de tecnologia VPP vai inspirar novos modelos de negócios e atrair novos atores do mercado em cenários de geração de FV distribuída, servindo como um mecanismo de crescimento para a geração de FV distribuída.
Tendência 7: Segurança ativa
O interruptor de circuito por falha de arco se tornará recurso essencial em sistemas de geração de FV distribuída em telhado, e será incorporado nos padrões da indústria internacional.
Com a aplicação mais ampla de geração de FV distribuída, a construção e a segurança pessoal se tornaram uma grande preocupação. Os riscos de arqueamento de FV causados por contatos fracos de nós em módulos FV, fracas conexões de conectores FV ou cabos envelhecidos ou quebrados, se tornaram uma questão urgente no setor. A fim de mitigar tais riscos, o AFCI se tornará uma função padrão para sistemas de geração de FV distribuída de telhado e serão incorporados aos padrões internacionais da indústria.
Tendência 8: Maior densidade de energia
Ponto principal: Densidade de energia do inversor aumentará em mais de 50%.
Com a tendência de LCOE reduzido de energia solar, tornam-se necessários mais requisitos em energia superior de um único módulo e fácil manutenção de inversores. Para conquistar isso, é necessária uma densidade de energia maior. Com inovações em pesquisa de semicondutores de gap de banda larga, como o SiC e o GaN, bem como algoritmos de controle avançado, espera-se que a densidade de energia do inversor aumento em mais de 50% nos próximos 5 anos.
Tendência 9: Design modular
Componentes essenciais como inversores, PCS e dispositivos de armazenamento de energia adotarão o design modular.
Inversores, PCSs e dispositivos de armazenamento de energia são componentes essenciais em uma usina FV, que afetam grandemente a disponibilidade de todo o sistema de usina FV. À medida que a capacidade e a complexidade de usinas FV aumentam, a abordagem tradicional voltada a especialistas para manutenção no local também será muito dispendiosa. O design modular se tornará a tendência predominante, visto que ele capacita a implementação flexível, a expansão harmônica e a manutenção sem a necessidade de especialistas, reduzindo grandemente os custos de O&M e aprimorando a disponibilidade do sistema.
Tendência 10: Segurança e confiabilidade
Serão requisitos necessários para as usinas FV.
O aumento da capacidade cumulativa de usinas FV globais, além da maior complexidade de arquitetura de rede, torna os riscos de segurança de usinas FV cada vez maior. Além disso, há requisitos mais estritos quanto à privacidade de usuário e segurança para usinas de geração de FV distribuída. Todas essas tendências sugerem que as usinas FV precisam possuir capacidades de segurança em termos de confiabilidade, disponibilidade, segurança, proteção, resiliência e privacidade.
Nosso desejo comum de explorar como seres humanos não conhece limites. Estamos sempre buscando alçar novos voos, mergulhar mais fundo e buscar novas verdades. A convergência das tecnologias 5G, nuvem e IA está moldando um mundo no qual tudo é sentido, conectado e inteligente em uma velocidade mais rápida do que pensamos.