Eletrificação da economia baseada em PV: Projetando e otimizando sistemas fotovoltaicos que apoiam a eletrificação industrial e promovem a participação nos mercados de eletricidade (Parceria EUPI-PV)

Resultado Esperado:

Grandes sistemas fotovoltaicos, como os de escala de utilidade, estão evoluindo para arquiteturas de alta tensão (>=3kV) com o objetivo de minimizar perdas e melhorar a eficiência do sistema a custos mais baixos. A intenção é integrar também o armazenamento nesses sistemas fotovoltaicos (híbridos), oferecendo flexibilidade. É, consequentemente, essencial construir um projeto para a implementação de grandes sistemas fotovoltaicos de alta tensão e o desenvolvimento de redes de Corrente Contínua (CC) em torno de usuários finais estratégicos para demanda de alta tensão (locais industriais, servidores, estações de carregamento de veículos elétricos…). Compreender os fatores que influenciam o desempenho e a economia dessas arquiteturas de sistema ajudará os planejadores de sistema a avaliar os benefícios potenciais de tais recursos híbridos que poderiam apoiar uma crescente eletrificação industrial futura. Outro desafio crucial a ser abordado para garantir o crescimento contínuo de novos investimentos em energia solar fotovoltaica é a crescente ocorrência de preços zero ou negativos no mercado de eletricidade, o que prejudica drasticamente a lucratividade da operação de ativos solares fotovoltaicos. Para enfrentar esse desafio, a participação da PV em serviços auxiliares é um caminho a seguir, o que reduziria significativamente os custos operacionais do sistema e o corte de PV e melhoraria a confiabilidade do sistema e a lucratividade da PV. O acoplamento/agrupamento com outros ativos de geração ou ativos de armazenamento/demanda também deve ser considerado.

Espera-se que os resultados do projeto contribuam para todos os seguintes resultados esperados, conforme indicado para o escopo proposto (sistemas fotovoltaicos CC de alta tensão ou participação de PV nos mercados de eletricidade):

Escopo 1: Sistemas fotovoltaicos CC de alta tensão:

1. Sistemas fotovoltaicos altamente eficientes, utilização ótima da eletricidade fotovoltaica gerada, economia de energia;
2. Custo nivelado de eletricidade (LCOE) diminuído e eletricidade acessível para usuários industriais.

Escopo 2: Participação de PV nos mercados de eletricidade:

1. Maior lucratividade social da PV pela participação em serviços auxiliares;
2. Contribuição eficiente em termos de energia, competitiva em termos de custos e flexível dos sistemas fotovoltaicos para os mercados de energia.

Espera-se que todas as propostas apoiem a execução da agenda conjunta de pesquisa e inovação em energia solar.

Escopo:

Espera-se que as propostas cubram pelo menos um dos seguintes escopos:

Escopo 1: Sistemas fotovoltaicos CC de alta tensão:

• Projetar arquiteturas de sistema de maior tensão e avaliar o benefício de eficiência;
• Desenvolver o projeto para uma solução híbrida CA (Corrente Alternada)/CC para gerenciar cargas de usuários finais, alcançando altos níveis de eficiência;
• Demonstrar um sistema híbrido de alta tensão >3kV operando em redes CC para instalações industriais;
• Investigar o impacto de tensões mais altas nos módulos fotovoltaicos.

Escopo 2: Participação de PV nos mercados de eletricidade:

• Demonstrar gerenciamento integrado de geradores fotovoltaicos para precificação dinâmica e/ou nodal;
• Agrupar PV com outros ativos de consumo/produção para participar de mecanismos de balanceamento; avaliar a viabilidade desses sistemas e demonstrar modelos de negócios e esquemas de financiamento;
• Demonstrar confiabilidade, mitigação de risco impulsionada por aquisições e melhor disponibilidade do sistema por meio da digitalização.

Sempre que a exploração esperada dos resultados do projeto envolver o desenvolvimento, criação, fabricação e comercialização de um produto ou processo, ou a criação e fornecimento de um serviço, o plano de exploração e disseminação dos resultados deve incluir uma estratégia para tal exploração, bem como um forte caso de negócios e uma sólida estratégia de exploração. O plano de exploração deve incluir planos preliminares para escalabilidade, comercialização e implantação (estudo de viabilidade, plano de negócios) indicando as possíveis fontes de financiamento a serem potencialmente utilizadas (em particular o Fundo de Inovação).

Este tópico implementa a co-progr…