Rede Elétrica Inteligente do CLA

No dia 16/06/2023 foi inaugurada a Rede Elétrica Inteligente do Centro de Lançamento de Alcântara (CLA). O projeto foi financiado pela Equatorial Energia, dentro do programa de P&D da ANEEL. Esse sistema foi projetado e implementado por pesquisadores do Instituto de Energia Elétrica (IEE) da Universidade Federal do Maranhão (UFMA) e contou com a colaboração da empresa Enova Energia. O projeto teve início em 2020, com duração de 30 meses, e o investimento foi de aproximadamente R$ 18 milhões.

O projeto foi concebido com objetivo de aumentar a confiabilidade, resiliência e qualidade de energia do CLA, principalmente durante as campanhas de lançamento de foguetes, momentos críticos onde é fundamental a garantia do fornecimento e qualidade de energia. A Rede Elétrica Inteligente é formada por um sistema fotovoltaico de 1 MW, um sistema de armazenamento de energia com baterias íon-lítio de 1 MW / 1 MWh, um sistema de backup de geradores à diesel de 1,125 MVA e sistemas automáticos de monitoramento e controle.

O CLA é considerado uma infraestrutura crítica uma vez que a falta do fornecimento de energia pode comprometer uma operação de lançamento de foguete. Portanto, a pesquisa envolveu o projeto e dimensionamento de um sistema elétrico com redundância de fontes de geração de energia elétrica, incluindo fontes renováveis, e um sistema de gerenciamento de energia (EMS) capaz de controlar as operações da Rede Elétrica Inteligente, tanto em período de campanha de lançamento, assim como em operação normal e eventuais faltas na rede elétrica da concessionária.

Durante as campanhas de lançamento de foguetes a Rede Elétrica Inteligente é automaticamente desconectada da rede elétrica da concessionária de energia (modo off-grid). Os objetivos neste modo de operação são: segurança no fornecimento de energia, segurança cibernética e segurança física. O suprimento de energia é realizado prioritariamente pelo banco de baterias e pela fonte renovável solar fotovoltaica. Na eventualidade do banco de baterias se descarregar, o EMS faz o corte de cargas não-prioritárias e/ou liga a fonte de backup. Durante este cenário, o EMS é responsável por garantir o balanço de potência da Rede Elétrica Inteligente, fazendo com que a potência gerada seja dinamicamente ajustada às variações da potência consumida pelas cargas.

Nos períodos fora de campanhas de lançamento, a Rede Elétrica Inteligente fica conectada à rede da concessionária (modo on-grid). Este modo é predominante durante todo o ano e tem como premissa a redução de custos com energia por meio da utilização de fontes renováveis, assim como a redução de emissões de CO₂. Além disso, o EMS é capaz de realizar estratégia de arbitragem de energia, na qual a energia gerada pelo sistema solar fotovoltaico é armazenada nas baterias para ser utilizada no horário de ponta, em que o custo de energia é maior. 

A Rede Elétrica Inteligente do Centro de Lançamento de Alcântara é um projeto piloto em aplicações de microrredes de missão crítica no cenário nacional, projetada para operar de forma otimizada e eficiente, idealizada e desenvolvida por pesquisadores do Instituto de Energia Elétrica da Universidade Federal do Maranhão.

O projeto contou com a participação das empresas WEG, S&C Electric Company, SPDT Soluções em Energia, Cummins e Iluminar.