Podemos comear a migrar sistema eltrico para corrente contnua?

Energia

Redação do Site Inovação Tecnológica – 07/05/2024

Microrredes CC

A energia eltrica pode ser gerada em dois tipos, corrente alternada (CA) e corrente contnua (CC). A questo sobre que tipo deveria ser utilizado nas redes eltricas nacionais, conhecida como “Guerra da Corrente”, no final do sculo XIX, foi resolvida a favor de Nikola Tesla, que props a adoo da corrente alternada (CA), desbancando a ideia da corrente contnua proposta por Thomas Edison.

Mas o mundo mudou e, hoje, energia solar, energia elica e baterias, todas geram ou armazenam corrente contnua, o tipo de energia consumida por veculos eltricos, computadores e todos os demais aparelhos eletrnicos, tornando necessria a converso CA para CC, o que gera perdas e aumento de custos com equipamentos (o conversor).

Tem havido uma extensa discusso sobre se o sistema eltrico deve migrar para a corrente contnua, com vrias solues apontando para isso, incluindo novos tipos de cabos para distribuio de eletricidade por corrente contnua.

Uma alternativa menos traumtica, e mais barata, seria a construo de microrredes CC, que integrem as vrias fontes renovveis de energia CC e seus dispositivos de armazenamento, e forneam energia diretamente aos centros de dados e outros aparelhos CC, eliminando a necessidade de converso CA para CC.

Para viabilizar esse caminho do meio, necessrio criar conversores CA/CC capazes de trabalhar com diferentes tenses de maneira flexvel, j que cada aparelho CC normalmente precisa de uma tenso diferente, e as baterias fornecem tenses diferentes dependendo de sua carga e capacidade. E isto tambm precisa ser feito bidirecionalmente, uma vez que as baterias so usadas tanto como fontes de energia quanto como receptores.

Uma equipe do Japo e de Taiwan acaba de conseguir justamente isso, criando um novo conversor de potncia CC-CC superior a todos os projetos anteriores, abrindo caminho para solues de armazenamento e converso de energia mais eficientes, confiveis e sustentveis – e, claro, viabilizar a construo das microrredes CC.

O aparelho poder viabilizar o conceito de microrredes CC.
[Imagem: Shiqiang Liu et al. – 10.1109/TPEL.2024.3389052]

Super eficiente

O novo conversor permite fazer interface com uma ampla gama de fontes de energia, alm de aprimorar a estabilidade e a simplicidade do sistema com uma eficincia sem precedentes.

A avaliao do prottipo (1kW-50kHz) mostrou uma eficincia impressionante de at 98,3% – para comparao, poucas topologias de converso superam os 80% de eficincia.

“Sua relao de tenso otimizada significa que ele pode interagir de forma eficiente com uma ampla gama de fontes de energia, enquanto o autoequilbrio das correntes do indutor aumenta a estabilidade e a simplicidade do sistema. Alm disso, o controle de limite de servio assimtrico oferece desempenho aprimorado, especialmente para microrredes CC conectadas a veculos eltricos,” disse Shiqiang Liu, da Universidade Nacional Chung Hsing, em Taiwan.

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