Áreas e Projetos

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PROJECTS

Projeto 1 - Renewable energy dispatch tools

O principal objetivo do projeto é implementar novas ferramentas e melhorar as já existentes para serem utilizadas pelo operador do sistema, para gerir o alto nível de energia renovável variável como a energia eólica e a energia solar.

A abordagem probabilista na previsão eólica e solar permite quantificar a incerteza da previsão, sendo possível saber quais as reservas adicionais necessárias para integrar esta geração variável no sistema elétrico.

Face aos níveis elevados de penetração deste tipo de produção renovável, é necessário que também participem nos serviços de sistema, fornecendo controlo de frequência e de tensão. Neste projeto foi demonstrado a capacidade de um parque eólico fornecer este tipo de controlo no ponto de interligação, como também ao nível de um inversor solar para sistemas fotovoltaicos.

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Projeto 2 - Substation of the future

O termo ‘Smart Grids' está a tornar-se mais do que apenas uma palavra da moda, dentro da indústria de energia elétrica, especialmente quando a tecnologia torna possíveis avanços na forma como os ativos antigos e novos são operados e geridos. À medida que os operadores de redes de transporte de energia elétrica se foram especializando em infraestruturas de redes de comunicações avançadas e sofisticadas, novos desafios e técnicas mais inteligentes necessitam de ser avaliados. A subestação do FUTURO visa definir e demonstrar um novo conceito de sistemas secundários de subestação, a saber, proteção, automação, controlo, monitorização e contagem, que podem ser adotadas pelas concessionárias de redes de transporte, através de uma investigação que resultará numa plataforma de testes em tempo real, para futuras subestações de geração smart +. Uma nova visão e especificações técnicas serão definidas e desenvolvidas, com base numa alta fiabilidade, criatividade, escalabilidade, interoperabilidade, normalização, requisitos e fundamentos de fácil gestão e manutenção, baseados em normas internacionais e plataformas avançadas de TIC (tecnologias de informação e comunicação), proporcionando a otimização de custo-benefício ao longo de toda a vida útil dos ativos da rede de transporte.

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Projeto 3 - Energy storage planning

A transição para um sistema energético descarbonizado está em andamento, através do aumento das fontes de energia renováveis. No entanto, este novo paradigma de energia traz consigo uma série de desafios exigentes para os operadores do sistema de energia, como resultado da crescente integração de fontes de energia renováveis com produção variável, bem como o surgimento do conceito de smart grid. O Armazenamento de Energia é visto como uma estratégia incontornável para lidar com a maior variabilidade e intermitência da produção, fornecendo serviços ao sistema.

O principal objetivo deste projeto é desenvolver uma Metodologia de Planeamento Energético Multi-Atributo vocacionada para o armazenamento de energia em redes de transporte. Esta metodologia tem como objetivo identificar as alternativas preferenciais de planeamento de rede, incluindo o armazenamento de energia na perspetiva dos TSO's. Aliadas a esta metodologia pretendem-se desenvolver ferramentas de análise de redes e mercados que permitam simular diversos cenários e otimizar as soluções de planeamento, oferecendo uma base sólida à sua fundamentação.

Neste momento finalizou-se com êxito a primeira etapa do projeto, com a entrega do primeiro relatório. Este tem como objetivo preencher algumas lacunas existentes na literatura atual no âmbito do planeamento de armazenamento de energia, assim como sugerir algumas adaptações à legislação atual por forma a permitir integrar de uma forma mais ampla o armazenamento nos mercados de energia, possibilitando assim a identificação de novas oportunidades de negócio, nomeadamente para os TSO's. Efetuou-se também uma caracterização da rede de transporte portuguesa e abordou-se o caso particular Português e a sua integração no MIBEL, assim como as visões previstas no plano de desenvolvimento da rede nacional de transporte em termos das suas infraestruturas e das metas definidas, de modo a delinear o potencial existente no âmbito do armazenamento de energia.

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Projeto 4 - Power system simulation

Este projeto visa responder a duas necessidades de infraestrutura: um simulador digital de sistemas de energia em tempo real e uma plataforma de controlo e monitorização de redes de energia elétrica úteis para o planeamento e operação de redes de energia num contexto de elevada penetração das energias renováveis.

Com a realização deste projeto, os seguintes benefícios, podem ser esperados:

• Realização de estudos em regime transitório - modelação precisa de fenómenos transitórios e das interações que existem envolvendo, por exemplo, sistemas de controlo e de proteções.

•Simulação de sistemas de energia de grande dimensão (e.g. testes de pré-comissionamento de relés de proteção).

•Avaliação do comportamento dos sistemas de proteção e automação perante diferentes cenários, do comportamento dos sistemas de comunicação de subestações, a fim de avaliar não só o comportamento dispositivos de proteção e de outros elementos da rede perante diferentes condições de tráfego.

•Desenvolvimento de protótipos, realização de testes de pré comissionamento e testes de conformidade.

•Verificação de modelos com recurso a dados reais e de registos de eventos.

•Contributo para aumento da integração de renováveis através de uma melhor cooperação entre TSO e DSO, entre outros.

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Projeto 5 - ISSWINDemo

O ISSWINDemo é projeto de demonstração que explora a tecnologia espacial de observação remota da Terra para desenvolver os seguintes serviços de suporte à indústria de produção de eletricidade com origem eólica:

  • Serviço 1. Mapas de recurso eólico
  • Serviço 2. Bases de dados de previsões da ondulação e da velocidade do vento
  • Serviço 3. Previsão da velocidade do vento e da ondulação
  • Serviço 4. Previsão da produção de potência eólica

Os serviços satisfazem as necessidades dos vários intervenientes na cadeia de valor da indústria da energia eólica. Os utilizadores envolvidos nos 7 projetos-piloto incluem promotores de parques eólicos onshore/offshore, companhias de construção e manutenção, operadores de parques eólicos, agentes no mercado energético e operadores de rede (TSOs).

A inovação tecnológica subjacente a estes serviços reside na assimilação integrada dos dados de satélite provenientes da observação da Terra e do sistema global de navegação por satélite, permitindo melhorar a qualidade dos serviços, tanto da avaliação do potencial eólico de longo prazo, nomeadamente, em offshore, como das previsões de vento e de geração de eletricidade para suporte das decisões operacionais.

Este projeto é financiado pela ESA - European Space Agency.

https://artes-apps.esa.int/projects/isswindemo

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Projeto 6 - SusCity

O SusCity é um projeto de investigação e desenvolvimento tecnológico cuja principal área científica de estudo incide sobre o tema das cidades sustentáveis. O SusCity debruça-se sobre diversas vertentes estruturantes na transição para as cidades do futuro como as tecnologias de informação e comunicação, gestão de águas e resíduos, mobilidade e redes elétricas inteligentes. Através da recolha e tratamento de quantidades massivas de dados urbanos o projeto propõe-se a desenvolver novas ferramentas e serviços para promover uma maior eficiência na utilização de recursos urbanos com impactos ambientais reduzidos.

A participação do R&D Nester no SusCity centra-se na vertente do projeto relacionada com as redes elétricas inteligentes. Em particular, o trabalho realizado permitirá desenvolver: ferramentas para avaliação do impacto na rede elétrica da crescente penetração de recursos energéticos distribuídos (sistemas fotovoltaicos; veículos elétricos e cargas controláveis) resultante de cidades mais sustentáveis; novos modelos de mercado de eletricidade para facilitar a participação de novos agentes (agregadores; cargas flexíveis; centrais de energia renovável), nomeadamente através de ofertas de natureza estocástica.

O SusCity é um projeto no âmbito do Programa MIT Portugal, com a referência de projeto MITP-TB/CS/0026/2013, financiado pela FCT Fundação para a Ciência e Tecnologia, Ministério da Educação e Ciência e um alargado conjunto de parceiros industriais.

Informação adicional disponível em:

http://suscity-project.eu/

http://www.fct.pt/

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PROJETO 7 – RENEWABLE INTEGRATION TOOLS

O PROJECTO 7, tem como objetivo a continuação da melhoria e desenvolvimento da previsão solar desenvolvida no PROJECTO 1 (Renewable Energy Dispatch Tools). Este objetivo passa pela melhoria das capacidades da previsão solar utilizando mais Sky Cameras e pela implementação de algoritmos de Space and Time Correlation.

A vertente económica da integração de fontes de energia renovável na rede elétrica é, também, um objetivo fulcral do PROJECTO 7. Uma ferramenta de simulação do mercado será desenvolvida para que se possa avaliar o impacto económico da integração das fontes de energia renováveis, nas diversas vertentes dos mercados de energia elétrica. Com o fim das tarifas feed-in, alem da receita da venda da energia no mercado grossista, será quantificado as possíveis receitas obtidas na participação do mercado de serviço de sistema.

Utilizando o conhecimento adquirido durante o decorrer do PROJECTO 1, uma metodologia sobre a capacidade térmica de linhas aéreas (Dynamic Ratings) será implementada. Também, o estudo da inércia num sistema com uma grande penetração de fontes de energia renovável será feita utilizando os dispositivos PMU - Phasor Measurement Unit.

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PROJECT 8 – SMART SUBSTATION TESTING AND IMPLEMENTATION

Os desenvolvimentos e realizações em curso nos sistemas de proteção, automação e controlo (PAC) para redes de transporte de energia elétrica, nomeadamente em soluções baseadas na norma internacional IEC 61850, proporcionam novas oportunidades para implementações reais e para uma investigação mais aprofundada nesta área.

Inspirado nos resultados do projeto "Subestação do Futuro", onde foi desenvolvida e testada uma especificação para uma nova geração de sistemas PAC, o projeto SMART SUBSTATION TESTING AND IMPLEMENTATION visa desenvolver ainda mais as funcionalidades e alargar a bateria de testes para Sistemas PAC. Ao realizar a correspondente prova de conceito no laboratório, para fins de demonstração adicional, a possibilidade da execução de uma implementação real numa rede de transporte deverá ser avaliada.

A especificação técnica e os correspondentes protocolos de teste, já desenvolvidos, serão, então, customizados para a instalação real, considerando suas as características específicas e os requisitos do TSO. Um conjunto de KPI será definido para as funções implementadas, o que permitirá avaliar o seu desempenho, bem como o do sistema PAC global.

Com este projeto, os TSO serão encorajados a ganhar confiança nas novas soluções proporcionadas pelas novas normas e tecnologias, contribuindo assim para um sistema de energia elétrica mais eficiente e fiável.

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PROJETO 9 – BIGDATAOCEAN

O BigDataOcean é um projecto europeu financiado pelo programa H2020 que visa capitalizar em cima dos avanços tecnológicos dos últimos anos na área do "big data" e desenvolver uma nova cadeia de valor considerando dados com origem em diversos sectores e diferentes línguas e formatos e residindo numa plataforma com múltiplas tecnologias que permita revolucionar a forma como industrias relacionadas com o mar operam, permitindo um impacto positivo a nível económico, social e ambiental. Tal é alcançado através da introdução de tecnologias de "big data" num sector tradicional e fragmentado, cujas indústrias não operam de forma concertada.

O projecto terá a combinação de quatro casos piloto que trarão ao BigDataOcean uma grande quantidade de dados de forma a desenvolver a maior base de dados marítimos existente. O BigDataOcean trará aos participantes a capacidade de submeter dados para a plataforma, tanto privados como públicos, e retirar informação útil desse conjunto de dados.

A principal contribuição do R&D Nester para este projecto prende-se com a execução de um caso piloto que visa melhorar a caracterização do oceano como recurso para a exploração de conversão de energia das ondas.

http://www.bigdataocean.eu/site/

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PROJETO 10 – SMARTNET

O projeto SmartNet destina-se a fornecer instrumentos e modelos otimizados para melhorar a coordenação entre os operadores de rede a nível nacional e local (respetivamente os TSO e DSO) e o intercâmbio de informações para a monitorização e a aquisição de serviços auxiliares (reserva e balanceamento, controle de equilíbrio, gerenciamento de congestionamento) de sujeitos localizados no segmento de distribuição (carga flexível e geração distribuída).

O projeto é financiado pelo H2020 (LCE-6-2015), tem 22 parceiros de nove países, durante 3 anos (2016 a 2018).

A R&D Nester participa no Conselho Consultivo, dando comentários às consultas publicas dos resultados do projeto, trazendo a perspetiva do TSO sobre estes tópicos. Também participa na reunião anual dos stakeholders.

http://smartnet-project.eu/

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PROJETO 11 – INTERLIGAÇÃO ENERGÉTICA GLOBAL

O objetivo deste projeto passa por identificar o estado atual da construção da rede de transmissão de energia elétrica em redor do mar Mediterrâneo (também conhecido por Anel do Mediterrâneo ou "Mediterranean Ring") e fornecer informação relativa aos benefícios e desafios que poderão surgir com estas interligações.

Neste sentido, este projeto irá estudar o potencial impacte que esta infraestrutura poderá ter quer para os países Europeus, nomeadamente nos que façam fronteira com o mar Mediterrâneo, quer para os países do Médio Oriente e Norte de África envolvidos.

Além disso, baseado numa revisão bibliográfica, este projeto irá identificar o estado da arte das tecnologias de HVAC e HVDC existentes e os potenciais traçados entre países Europeus e do Norte de África que se esperam possam vir a estar concluídos até 2050.

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