• Sistemas de Energía

    Tecnologías para las redes eléctricas inteligentes del futuro

El uso cada vez más intenso de la tecnología, en aplicaciones como casas inteligentes, vehículos eléctricos y una legión de sensores de varios tipos conectados en red, tiende a reflejarse en un aumento vertiginoso de la demanda por energía. Al mismo tiempo, la preocupación con la sustentabilidad y con la preservación del medio ambiente lleva a la investigación por soluciones que permitan mayor eficiencia operativa y energética por medio del uso de fuentes de energía distribuidas y renovables.

CPqD actúa en el desarrollo de tecnologías, metodologías y algoritmos aplicados a sistemas de energía, con el objetivo de ampliar la capacidad, la confiabilidad, la disponibilidad y la calidad en el suministro de energía eléctrica.

Desarrolla innumerables proyectos de I+D+i que abarcan temas como:

  • Desarrollo de baterías y sistemas tanto de recarga como de tracción para vehículos eléctricos.
  • Evaluación del desempeño de los componentes para movilidad eléctrica (vehículo eléctrico, electrolinera, infraestructura eléctrica, etc.).
  • Evaluación del impacto de los vehículos eléctricos, generación distribuida e infraestructura de medición avanzada en la red de distribución.
  • Desarrollo de baterías avanzadas para utilización en generación distribuida.
  • Desarrollo de metodologías para mejoras de la operación en tiempo real, planificación y mantenimiento de sistemas de distribución.

Los desarrollos están subdivididos en componentes tecnológicos que abarcan las áreas de almacenamiento de energía, medición avanzada, automatización avanzada, metodologías y algoritmos, conversión de energía, arquitectura y topología de sistemas de energía, conformidad y reglamentación. El conjunto dichas competencias permiten que CPqD desarrolle proyectos de investigación, desarrollo e innovación abarcando temáticas como movilidad eléctrica, fuentes renovables, generación distribuida y sistemas de planificación, mantenimiento y operación en tiempo real.

Las principales competencias de CPqD en esta plataforma son:

Almacenamiento de energía

Tecnologías aplicadas a sistemas de almacenamiento de energía (Energy Storage System – ESS) para peak-shaving, calidad de energía, sistemas de copias de seguridad, vehículos eléctricos, energy harvesting, entre otros. Son ejemplos de tecnología:

  • Almacenamiento electroquímico (plomo-ácido, alcalino, litio-ion, hidrógeno CaC, etc.)
  • Almacenamiento eléctrico (supercapacitores/ultracapacitores)
  • Almacenamiento térmico (criogénico, vapor/sal fundido)
  • Almacenamiento mecánico (aire comprimido, bombeo de agua, flywheel, GMG)
  • Empaquetamiento mecánico y térmico

Automatización avanzada de energía

Tecnologías para automatización avanzada de sistemas de energía con foco en evaluación de redes eléctricas en diferentes aplicaciones. Competencias involucradas:

  • Protocolos de automatización de sistemas de energía (ej. ICCP, DNP3, IEC 61850, etc.).
  • Sistemas de protección que posibilitan detectar defectos u otras condiciones peligrosas o intolerables en equipos, verificar condiciones del sistema, etc.
  • Power Line Communication (PLC) para transmisión de datos utilizando las líneas de transmisión y distribución de la red de energía eléctrica.

Medición avanzada de energía

Tecnologías para medición, control y gestión de lecturas y de activos de utilities, que permiten la interacción de datos, informaciones y comandos. Son ejemplos de competencias:

  • Protocolos de medición (ej. ABNT, SIBMA, DLMS, etc.)
  • Multimedición
  • Micromedición
  • Calidad de energía eléctrica
  • Medición de energía eléctrica

Metodologías y algoritmos avanzados

Metodologías y algoritmos especializados para las diferentes aplicaciones en sistemas de energía, tales como:

  • Modelado matemático y técnicas de optimización para resolución de problemas de operación y planificación de redes eléctricas (self-healing, despacho de equipos, control Volt-VAr, localización de faltas, etc.)
  • Evaluación de la calidad de energía
  • Interconexión e interoperabilidad entre vehículos eléctricos y electrolineras
  • Seguridad de medidores
  • Verificación de vida útil o degradación de baterías
  • Gestión de energía para Battery Management System (BMS)

Arquitectura/Topología de sistemas de energía

Tecnologías para concepción de arquitectura de redes de generación, transmisión y distribución de energía y nuevos equipos que compondrán el sistema (generación distribuida, vehículo eléctrico).

Conversión de energía

Tecnologías para conversión y control de energía (CA/CC, CC/CC, CC/CA) utilizando dispositivos de conmutación en baja, media o alta potencia y frecuencia. Algunos ejemplos:

  • Electrolineras para recarga CA y/o CC de vehículos eléctricos (lenta, semirrápida y rápida)
  • Sistemas de gestión y control
  • Inversores y conversores/li>
  • Sistema de gestión de baterías (BMS)

Conformidad y reglamentación

Técnicas y métodos para evaluación de conformidad de productos que tienen por objetivo establecer y cumplir estándares de calidad adecuados para funcionamiento, operación y uso. Algunos ejemplos: análisis acústica, baterías, análisis de vibración mecánica, conformidad de controladores de carga de baterías para sistemas fotovoltaicos. Conformidad con reglamentos y normas técnicas de ABNT, Anatel e Inmetro.

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