Peak Shaving: o que é e como reduz os picos de procura de eletricidade
O «Peak Shaving» é uma estratégia de gestão energética que consiste em reduzir os picos de procura de eletricidade de uma instalação através da utilização de sistemas de armazenamento de energia, produção distribuída ou mecanismos inteligentes de controlo do consumo. O seu principal objetivo é diminuir a potência máxima solicitada à rede elétrica durante determinados períodos, otimizando tanto os custos energéticos como a eficiência do sistema.
No setor das energias renováveis e do armazenamento de energia, o «Peak Shaving» tornou-se uma das aplicações mais importantes dos sistemas BESS (Battery Energy Storage System). Durante os períodos de maior consumo elétrico, as baterias fornecem parte da energia necessária para abastecer a instalação, evitando que toda a procura seja coberta diretamente pela rede. Consequentemente, a potência máxima registada diminui e reduzem-se os custos associados à contratação de potência e às taxas de procura.
A crescente eletrificação da indústria, o aumento do autoconsumo fotovoltaico e a expansão dos sistemas de armazenamento impulsionaram o desenvolvimento do «Peak Shaving» como uma ferramenta essencial para melhorar a flexibilidade energética. Atualmente, esta estratégia é aplicada em instalações industriais, edifícios comerciais, centros logísticos, hospitais, centros de dados, infraestruturas críticas e grandes instalações de energias renováveis que procuram otimizar o seu consumo de eletricidade e reduzir a sua fatura energética.
Embora o conceito possa parecer simples, o «Peak Shaving» requer um controlo preciso do comportamento da instalação. Os sistemas de gestão energética analisam continuamente a procura, o estado de carga das baterias, a produção de energia renovável e as condições da rede para determinar o momento ideal em que deve começar a descarga do sistema de armazenamento.
Como funciona o Peak Shaving?
O funcionamento do Peak Shaving baseia-se num princípio muito simples: utilizar uma fonte alternativa de energia durante os períodos de maior procura, para evitar que a potência solicitada à rede atinja valores elevados. Numa instalação equipada com um sistema BESS, as baterias são carregadas quando a procura é reduzida, existe um excedente de produção renovável ou o preço da eletricidade é mais favorável. Posteriormente, quando o consumo aumenta e se aproxima do limite de potência estabelecido, o sistema começa a descarregar as baterias para fornecer parte da energia necessária.
Desta forma, o consumo registado pelo contador elétrico mantém-se dentro de valores previamente definidos, evitando penalizações financeiras e reduzindo a potência contratada necessária para o funcionamento da instalação. Todo este processo é realizado de forma automática através de um Sistema de Gestão de Energia (EMS), que supervisiona continuamente variáveis como:
- Potência necessária para a instalação.
- Produção de energia renovável.
- Estado de carga do sistema BESS (State of Charge – SoC).
- Preço da eletricidade.
- Potência contratada.
- Registos de consumo.
- Previsões de procura.
Com base nesta informação, o sistema decide quando deve iniciar a descarga das baterias e quanta energia deve ser fornecida para manter o consumo dentro dos limites estabelecidos. Em instalações industriais de grande dimensão, o «Peak Shaving» também pode ser combinado com estratégias de gestão de cargas, desligando temporariamente determinados equipamentos não críticos ou deslocando processos produtivos para horários com menor procura de eletricidade.
Por que é que o «Peak Shaving» é importante?
O crescimento do consumo de eletricidade e a eletrificação de inúmeros setores aumentaram a importância de gerir corretamente os picos de procura. Em muitos países, uma parte significativa da fatura de eletricidade depende da potência máxima registada durante determinados períodos tarifários, o que torna o «Peak Shaving» uma ferramenta de grande valor económico. A redução dos picos de consumo permite diminuir os custos associados à contratação de potência, melhorar a utilização das instalações elétricas existentes e reduzir a necessidade de ampliar transformadores, linhas ou equipamentos de distribuição. Do ponto de vista do sistema elétrico, o Peak Shaving também contribui para melhorar a estabilidade da rede.
Ao reduzir a procura durante as horas de maior consumo, diminui a necessidade de colocar em funcionamento centrais de geração de apoio, normalmente baseadas em combustíveis fósseis, favorecendo uma maior integração das energias renováveis. Em instalações com autoconsumo fotovoltaico, esta estratégia permite aumentar o nível de autoconsumo, aproveitando a energia previamente armazenada nas baterias nos momentos em que a produção solar já não é suficiente para cobrir a procura. Para além da poupança económica, o «Peak Shaving» melhora a eficiência operacional das empresas, aumenta a resiliência energética e reduz o impacto ambiental associado ao consumo de eletricidade proveniente de fontes convencionais.
Principais aplicações do Peak Shaving
O «Peak Shaving» é utilizado numa ampla variedade de setores em que a procura de eletricidade apresenta variações significativas ao longo do dia. A combinação de sistemas de armazenamento, energias renováveis e plataformas de gestão energética alargou consideravelmente as suas possibilidades de aplicação. Entre os principais domínios em que esta estratégia é utilizada, destacam-se:
- Instalações industriais: Reduz os picos de procura provocados por máquinas de grande potência, fornos elétricos, linhas de produção ou processos de fabrico com elevado consumo energético.
- Edifícios comerciais: Os centros comerciais, os escritórios, os hotéis e os hospitais recorrem ao «Peak Shaving» para reduzir os custos associados à climatização, à iluminação e a outros consumos simultâneos durante as horas de maior afluência.
- Data Centers: Os sistemas de armazenamento permitem estabilizar a procura de eletricidade e otimizar a utilização de infraestruturas críticas com elevados requisitos de continuidade do fornecimento.
- Centrais fotovoltaicas com BESS: A combinação de energia solar e armazenamento facilita o aproveitamento da produção renovável para reduzir a energia solicitada à rede durante as horas de maior consumo.
- Infraestruturas de recarga para veículos elétricos: As estações de carregamento rápido utilizam estratégias de «Peak Shaving» para limitar a potência solicitada à rede quando vários veículos estão a carregar simultaneamente.
- Microrredes e sistemas isolados: O Peak Shaving melhora a gestão dos recursos energéticos distribuídos, otimizando o funcionamento das baterias e reduzindo a utilização de geradores a gasóleo.
- Redes elétricas inteligentes (Smart Grids): Os operadores de rede recorrem a esta estratégia para reduzir os congestionamentos, melhorar a estabilidade do sistema e gerir de forma mais eficiente a procura de eletricidade em zonas com elevada penetração de energias renováveis.
