Solução de microrrede solar-diesel-armazenamento para uma metalúrgica no Congo

Localizada em Kolwezi, na província de Lualaba, na África Central, a metalúrgica buscava melhorar sua eficiência energética passando de um sistema dependente de diesel para uma microrrede integrada FV-diesel-armazenamento. O projeto visava criar uma base robusta de distribuição de energia, aproveitar o potencial da energia renovável, aumentar a continuidade do fornecimento e reduzir os custos totais de energia.

• Fornecimento instável — a fábrica opera 20 geradores a diesel de 1,8 MW devido ao acesso precário à rede e à pouca energia disponível. A rede pública tinha quedas frequentes, mais de dez por dia, com duração de 10 a 30 minutos cada.

• Baixa qualidade de energia e baixa confiabilidade — como principal fonte de energia, os geradores a óleo pesado produziam energia de baixa qualidade, com frequentes sub e sobrefrequências que causavam desligamentos, quedas e longos tempos de restabelecimento. Quando a carga superava a capacidade dos geradores, todos os equipamentos ligados ao barramento eram desligados, prolongando ainda mais a recuperação.

• Altos custos de operação com diesel — a dependência contínua de geração a diesel elevou os custos de eletricidade a níveis insustentáveis, comprometendo muito o desempenho econômico da fábrica.

Para enfrentar esses desafios, a Sieyuan Electric forneceu uma solução completa de microrrede, com sistema de armazenamento grid-forming (GFM-BESS) de 6,68 MW / 13,36 MWh, sistema de gestão de energia da microrrede (EMS), controlador coordenado da microrrede (MGCC) e serviços de simulação do sistema.

O sistema suporta vários modos de controle, incluindo gerador síncrono virtual (VSG), tensão/frequência (VF), potência (PQ) e rastreamento do ponto de máxima potência (MPPT). A estratégia otimizada de despacho reduz o consumo anual de diesel e diminui muito o custo nivelado de energia (LCOE). O projeto considera a distribuição do recurso solar local e as variações de carga para garantir fornecimento contínuo e estável, acompanhando o crescimento da produção da fábrica.

A Sieyuan aplicou diversos projetos personalizados e tecnologias avançadas para atender às condições locais e aos altos padrões do projeto, abrangendo adaptabilidade à rede e ao ambiente, confiabilidade dos equipamentos, segurança contra incêndio e segurança operacional.

• Planejamento e simulação completos — na fase inicial, a Sieyuan fez modelagem e simulação com base no perfil de carga para definir a capacidade de FV e BESS, personalizar as estratégias de controle e analisar a estabilidade do sistema, garantindo operação segura, estável e eficiente da microrrede em todos os cenários.

• Portfólio completo de produtos próprios — produtos próprios da Sieyuan, incluindo EMS, MGCC, GFM-BESS e proteção e BCU, foram usados em todo o projeto, garantindo prazos de entrega e qualidade consistentes.

• Software próprio de previsão de geração e carga — a previsão de alta precisão da geração FV e das variações de carga permite identificar com antecedência as tendências de geração e consumo, apoiando estratégias de regulação que reduzem os custos de energia e melhoram o retorno econômico.

• Operação off-grid estável com tecnologia grid-forming — ao simular a dinâmica do rotor e as características de excitação de geradores síncronos, o GFM-BESS estabelece e mantém a tensão do sistema estável, com suporte de inércia e de potência reativa sem atraso. Com controle primário de frequência e regulação ativa de tensão, o sistema alterna sem interrupção entre a operação conectada e off-grid e consegue formar e manter sozinho um sistema de tensão estável no modo off-grid.