Revisão dos Modelos de Veículos Elétricos para a Avalição da Confiabilidade de Sistemas de Geração considerando Fontes de Energia Renováveis

Abstract

A crescente busca pela diminuição da emissão dos gases causadores do efeito estufa, a mudança nas formas de geração de energia que estão sendo adotadas (modo centralizado para o descentralizado), a migração da utilização de fontes de energia provenientes de combustíveis fósseis para fontes de energia renováveis que está em constante evolução. Os tradicionais veículos a combustão que estão gradativamente sendo substituídos por veículos elétricos, este cenário, representa diversas ações que a humanidade vem realizando com o intuito de aliviar o impacto ambiental do constante desenvolvimento industrial e tecnológico. Essas ações, também representam a evolução de um setor não sustentável que caminha na direção da sustentabilidade energética. Diante deste cenário, diversos estudos vêm sendo realizados no âmbito do setor elétrico para encontrar soluções que viabilizem a introdução de novas tecnologias no sistema elétrico, garantindo o suprimento de energia elétrica a um baixo custo. Os veículos elétricos, nos últimos anos, ganharam incentivos social e econômico e são vistos como uma evolução na troca da tecnologia no domínio da mobilidade sustentável. O objetivo deste trabalho é apresentar uma revisão dos modelos e estratégias de carregamento dos veículos elétricos que permitem realizar os estudos de análise de confiabilidade dos sistemas elétricos. É também objetivo deste trabalho a apresentação de um modelo que representa a figura de um agente agregador como responsável pela gestão de uma frota dos veículos elétricos, que seja capaz de mitigar o impacto do carregamento das baterias dos veículos na confiabilidade do Sistema Elétrico de Potência através de um melhor aproveitamento das unidades geradoras provenientes de fontes renováveis como a Energia Eólica, por exemplo. O estudo foi realizado utilizando a metodologia de Monte Carlo, realizando simulações envolvendo três cenários de carreamento para os veículos elétricos, carreamento direto, carregamento no vale e carregamento controlado, ou vehicle-to-grid (V2G). Através das simulações é possível observar os diferentes comportamentos e impactos desta nova carga nos índices de confiabilidade do sistema de elétrico.

The growing search for the reducing the emission of gases that cause the greenhouse effect, the change in the forms of energy generation that are being adopted (centralized to decentralized mode), the migration of the use of energy sources from fossil fuels to renewable energy sources that is constantly evolving, traditional combustion vehicles are gradually being replaced by electric vehicles, this scenario represents several actions that humanity has been carrying out in order to alleviate the environmental impact of constant industrial and technological development. These actions also represent the evolution of a non-sustainable sector that is moving towards energy sustainability. Faced with this scenario, several studies have been carried out within the scope of the electricity sector to find solutions that enable the introduction of new technologies in the electricity system, guaranteeing the supply of electricity at a low cost. Electric vehicles, in recent years, have gained social and economic incentives and are seen as an evolution in the exchange of technology in the field of sustainable mobility. Therefore, it is essential to develop models that allow carrying out impact studies of introducing this demand into the system. In this way, the objective of this work is to present a review of the models and charging strategies of electric vehicles that allow carrying out reliability analysis studies of electrical systems. It is also the objective of this work to present a model that represents the figure of an aggregator agent responsible for managing a fleet of electric vehicles, which is capable of mitigating the impact of vehicle battery charging on the reliability of the Electric Power System through better use of generating units from renewable sources such as wind energy, for example. The study was carried out using the Monte Carlo methodology, performing simulations involving three charging scenarios for electric vehicles, direct charging, valley charging and controlled charging, or vehicle-to-grid (V2G). Through the simulations it is possible to observe the different behaviors and impacts of this new load on the reliability indexes of the electrical system.