Uma via de mão dupla: o Taycan como uma reserva da rede elétrica

Até agora, a eletricidade para a eletromobilidade fluía principalmente em uma única direção – do ponto de carregamento ao veículo. Isso pode mudar em breve com aplicações do veículo para a rede.

No futuro, quando os carros elétricos não estiverem sendo dirigidos pelas pessoas, também poderão retroalimentar a rede elétrica pública.

Como parte de um amplo conjunto de veículos, poderão atuar efetivamente como usina de energia e ajudar a fornecer o que é conhecido como energia de compensação – energia elétrica que equilibra as flutuações na rede elétrica.

Em um teste realista feito pela Porsche, a operadora de energia elétrica TransnetBW e a empresa de consultoria Intelligent Energy System Services (IE2S) demonstraram que a energia elétrica de compensação pode ser armazenada nas baterias de alta tensão de um conglomerado inteligente de carros elétricos.

Cinco modelos Taycan de produção em série foram conectados à rede elétrica através do Porsche Home Energy Manager (HEM), tanto em ambiente doméstico quanto em condições laboratoriais. Especialistas da Porsche Engineering já haviam adaptado o software desses centros de controle previamente para o teste de campo.

“A tecnologia de carregamento do Porsche Taycan e os nossos produtos Home Energy Manager e Mobile Charger têm muito potencial para o futuro: o teste provou isso. Além disso, o mercado de energia de compensação não é o único para o qual um sistema de compartilhamento desse tipo pode ser utilizado”, diz Lutz Meschke, vice-presidente do Conselho Executivo da Porsche AG.

“Soluções avançadas e ecológicas de carregamento, e outras aplicações do veículo para a rede também são viáveis. E isso não é tudo: se os veículos elétricos forem capazes de retroalimentar energia elétrica para a rede, no futuro, por exemplo, com um sistema fotovoltaico privado, que contribua para a expansão da energia renovável, aumentará ainda mais a adesão à mobilidade elétrica”.

Com a expansão das energias renováveis, a energia de compensação se tornará ainda mais importante para uma operação segura da rede. Isso ocorre porque a rede elétrica deve permanecer sempre estável, ainda que o vento e o sol nem sempre estejam produzindo quantidades consistentes de energia.

Se as redes elétricas não forem estabilizadas em uma frequência de energia constante de 50 Hz, haverá o risco de falta de energia.

Até agora, as usinas convencionais de energia, em particular, têm sido responsáveis por atenuar essas flutuações.

Utilizar baterias de alta tensão como uma reserva seria uma situação vantajosa para todos: motoristas de carros elétricos poderiam ser compensados financeiramente por sua contribuição com a energia de compensação.

O sistema de compartilhamento controla e coordena os processos de carregamento em tempo real
O principal elemento da comunicação de dados utilizado no teste piloto é um sistema de compartilhamento baseado em nuvem desenvolvido pelo IE2S.

Isso coordena e controla os processos de carregamento dos veículos elétricos em tempo real, traduzindo os pontos de ajuste da energia de compensação do operador da rede em sinais específicos do veículo.

O sistema de compartilhamento também controla a transmissão bidirecional síncrona e de alta frequência de dados.

Para testá-lo, este sistema foi conectado ao principal centro de controle da TransnetBW em Wendlingen, próximo à Stuttgart.

“Um verdadeiro marco mensurável: a equipe do projeto conseguiu implementar a complexa infraestrutura de comunicação entre nosso sistema de controle e diversos veículos elétricos. Ao mesmo tempo, as especificações rigorosas para armazenamento e fornecimento de energia de compensação foram atendidas. Isso nos permitirá integrar a eletromobilidade na rede elétrica inteligente do futuro”, explica o Dr. Rainer Pflaum, Diretor Financeiro da TransnetBW.

Por razões de segurança, a energia de compensação está sujeita à normas rígidas na Alemanha. Durante o teste piloto, medições detalhadas mostraram que os valores-alvo do sistema de controle da rede foram atendidos.

Isso se aplica tanto à energia de compensação primária (FCR: reserva de contenção de frequência) quanto à secundária (aFRR: reserva de restauração automática de frequência). A FCR é necessária para estabilizar a rede rapidamente, enquanto a aFRR leva cinco minutos para ficar totalmente disponível.

As medições foram realizadas no sistema de controle, nos ativos (o Taycan, o Mobile Charger e o HEM) e, no sistema de compartilhamento. Para a FCR, as funções HEM foram ampliadas para incluir a medição de frequência local.