Em um BESS, o inversor não é responsável apenas por converter energia. A forma como ele interage com a rede elétrica também determina quais funções o sistema pode desempenhar.
Nesse contexto, dois modos de operação são especialmente importantes: Grid-Following (GFL) e Grid-Forming (GFM).
A principal diferença está na referência elétrica: o Grid-Following acompanha uma rede existente, enquanto o Grid-Forming é capaz de estabelecer sua própria referência de tensão e frequência.
Grid-Following: o inversor que acompanha a rede
No modo Grid-Following, o inversor depende de uma rede elétrica já energizada para estabelecer sua referência de tensão e frequência.
Ele opera normalmente em modo PQ, controlando a potência ativa e reativa que injeta ou absorve da rede. Em outras palavras, o inversor responde às condições e comandos do sistema, mas não estabelece a referência elétrica da rede.
Principais características:
- Depende da rede: precisa de uma referência externa de tensão e frequência para operar.
- Controle de potência: opera em modo PQ, controlando potência ativa e reativa.
- Não forma uma rede independente: não é capaz, por si só, de estabelecer uma microrrede isolada.
- Menor capacidade de estabilização: suas funcionalidades de suporte à rede são mais limitadas.
- Desconexão durante falhas: em condições de falha da rede, o sistema pode se desconectar automaticamente, conforme sua lógica de proteção e os requisitos aplicáveis.
Por isso, o Grid-Following é adequado para muitas aplicações convencionais de BESS conectados a redes elétricas já estabelecidas e suficientemente fortes.
Grid-Forming: quando o BESS passa a formar a rede
No Grid-Forming, o comportamento é diferente.
O inversor pode criar e manter uma referência própria de tensão e frequência, permitindo que o BESS opere de maneira independente da rede principal em determinadas condições.
Isso amplia significativamente o papel do armazenamento: além de armazenar e fornecer energia, o BESS pode contribuir ativamente para a estabilidade e a resiliência do sistema elétrico.
Principais características:
- Autonomia operacional
Pode estabelecer sua própria referência de tensão e frequência, possibilitando a operação de determinados segmentos da rede de forma independente. - Controle ativo de tensão
Regula a tensão do sistema, ajudando a mantê-la dentro dos parâmetros especificados mesmo diante de variações de carga. - Controle de potência ativa e reativa
Além de estabelecer a referência elétrica, pode controlar tanto potência ativa quanto reativa de acordo com a estratégia de operação. - Resposta dinâmica
Pode responder rapidamente às alterações de demanda, ajustando sua operação para contribuir com o equilíbrio do sistema. - Regulação de frequência
Pode participar de serviços auxiliares relacionados à regulação de frequência e à estabilidade da rede.
Por que essa diferença importa para o BESS?
À medida que a participação de solar e eólica aumenta, cresce também a presença de recursos conectados à rede por inversores, enquanto a participação relativa de máquinas síncronas pode diminuir.
Nesse cenário, BESS com capacidade Grid-Forming podem assumir funções que vão além do armazenamento de energia, contribuindo para estabilidade, resiliência, formação de microrredes, recuperação do sistema e integração de fontes renováveis.
Isso não significa que o Grid-Forming substitua o Grid-Following em todas as aplicações. A escolha depende dos requisitos elétricos, da arquitetura do sistema e dos serviços que o BESS precisa fornecer.
Essa é uma das principais mudanças de paradigma na evolução dos sistemas de armazenamento de energia.
