Impacto da introdução de baterias num SEE isolado: o caso da ilha da Madeira

Com a crescente integração de energias renováveis variáveis nos sistemas elétricos de energia surgem novos desafios à maneira como se efetua a exploração dos mesmos, devido à dificuldade na previsão produção e na controlabilidade destas energias. Estes desafios são ainda maiores quando se analisa uma rede elétrica isolada de pequenas dimensões sem possibilidade de ser interligada a uma rede continental, por apresentar uma maior fragilidade e dai resultarem critérios de exploração muito mais apertados, de forma a garantir da melhor forma a segurança e estabilidade da rede. Consequentemente existe a necessidade de serem adotadas medidas que atenuem os impactos da variabilidade e tornem mais previsíveis as energias renováveis. É neste âmbito que surgem as tecnologias de armazenamento de energia elétrica. O presente documento apresenta um estudo aprofundado ao sistema eletroprodutor da ilha da Madeira e às suas especificidades, analisando a viabilidade técnica da introdução de baterias em larga escala no sistema. De forma a realizar esta análise, criou-se uma ferramenta de simulação em Matlab, que visou quantificar o impacto da introdução de baterias, quer ao nível da integração de energia eólica, quer ao nível da redução da produção térmica. Esta ferramenta permite ainda uma análise gráfica do diagrama de produção agregado diário, assim como a evolução de potência e energia na bateria.

As the integration in electrical grids of variable renewable energies grows, new challenges emerge to the way the grid is managed, due to the difficulty of predicting their power output, as well as the lack of controllability. These challenges are even bigger when it comes to small isolated electrical grids, which have no possibility of being connected to a continental grid, due to its fragility and the rigorous management criteria that are necessary in order to guarantee the safety and stability standards. Therefore, there is a necessity of taking measures that reduce the variability and make renewable energy generation more predictable. It is in this context that arise electrical energy storage systems. This report presents a profound analysis of the Madeira island electrical system and its specificities, studying the technical feasibility of the introduction of large scale batteries into the grid. As a mean of conducting this study, a simulation tool was created in Matlab, that allowed to quantify the impact of the introduction of large scale batteries, in the integration of wind energy as well as in the thermal plants. This tool also allows the graphical analysis of the daily production, as well as the evolution of the power and energy in the battery.