Engenharia elétrica — Guia de aprendizagem
Engenharia elétrica — Um roteiro estruturado de robótica, controle, agricultura em ambiente controlado, energia e eletrônica de potência.
Um roteiro estruturado de robótica, controle, agricultura em ambiente controlado, energia e eletrônica de potência.
- Guia de aprendizagem · 2 min de leitura
Da geração à tomada — um mapa de leitura de engenharia de energia
Conectar geração, redes, conversão e armazenamento por meio de energia elétrica, transmission losses and balancing.
- Fundamentals · 12 min de leitura
Sistemas de Energia 101 — Compreendendo Geração, Transmissão e Armazenamento como um Sistema Único
As energias hidrelétrica, térmica, nuclear, solar e eólica são completamente diferentes se compararmos apenas os métodos de geração. Este artigo analisa a frequência, o equilíbrio entre oferta e demanda, as subestações, as perdas de transmissão, as baterias e os relés de proteção como um único sistema de energia, explorando as equações que determinam a produção e a estabilidade, os equipamentos em operação atualmente e as perspectivas da pesquisa em energias renováveis.
- Fundamentals · 11 min de leitura
Energia Térmica 101 — Transformando o calor do combustível em eletricidade por meio de ciclos a vapor, gás e combinados
A energia térmica não se resume à queima de combustível. Este artigo analisa a caldeira, a turbina a vapor, a turbina a gás, a recuperação de calor, o gerador e o tratamento de gases de combustão como um único sistema termodinâmico e de operação em rede, organizando a eficiência, as emissões, o tempo de inicialização, a co-combustão de hidrogênio/amônia e a captura e armazenamento de carbono (CCS) com equações e diagramas.
- Fundamentals · 23 min de leitura
Energia Hidrelétrica 101 — Transformando Queda e Vazão em Potência e Armazenamento Ajustáveis
A energia hidrelétrica converte uma gota e um fluxo de água em eletricidade por meio de uma turbina e um gerador. Este artigo aborda a equação de produção, a seleção da turbina, barragens, usinas a fio d'água e usinas de bombeamento, reguladores e regulação da rede, passagem de peixes e o meio ambiente, além de gêmeos digitais e armazenamento por bombeamento de velocidade variável — cobrindo tanto os equipamentos quanto as operações.
- Fundamentals · 9 min de leitura
Energia Nuclear 101 — Do Calor da Fissão ao Vapor, Sistemas de Segurança e Operação da Rede Elétrica
A energia nuclear é uma gigantesca máquina térmica que transfere o calor da fissão nuclear para uma turbina a vapor. Este artigo organiza a reação em cadeia, os sistemas primário e secundário de um reator de água leve, a reatividade e o resfriamento, os sistemas de segurança, o ciclo do combustível, os SMRs (reatores modulares pequenos) e as pesquisas de ponta, com equações e diagramas que abrangem eficiência, risco e operação na rede elétrica.
- Fundamentals · 7 min de leitura
Energia Solar 101 — Transformando Luz em Corrente Contínua e Conectando à Rede Elétrica e às Baterias
A energia solar é um sistema que converte luz em eletricidade CC na junção pn de uma célula fotovoltaica, e então a envia para cargas ou para a rede elétrica através de um MPPT (controlador de potência máximo), um inversor e um transformador. Este artigo organiza as características I-V (corrente-tensão), os efeitos da temperatura, sombreamento e irradiação, a interconexão com a rede elétrica, baterias, equipamentos atuais e pesquisas de ponta em perovskita, com equações e diagramas.
- Fundamentals · 7 min de leitura
Introdução à Energia Eólica — Transformando o Momento do Vento em Rotação, Eletricidade e Controle da Rede Elétrica
Na energia eólica, as pás capturam o momento do vento, giram e um gerador, juntamente com um inversor, converte essa rotação em eletricidade. Este artigo aborda o limite de Betz, o controle de inclinação/guinada, sistemas de velocidade fixa versus variável, energia eólica offshore, previsão do tempo, interconexão à rede elétrica, ruído e colisões com pássaros, além de pesquisas atuais sobre turbinas flutuantes, com equações e diagramas.
- Fundamentals · 13 min de leitura
Introdução à energia geotérmica — Transformando o calor subterrâneo em eletricidade com sistemas de flash e binários
A energia geotérmica é uma fonte de energia estável, localizada bem abaixo dos pés do Japão vulcânico. Apesar de o país ocupar o terceiro lugar no mundo em potencial de recursos, a capacidade instalada captura apenas uma fração desse potencial. Este artigo descreve a diferença entre sistemas de ciclo combinado (flash) e binários, os riscos da avaliação de recursos e da perfuração, a complexidade regulatória em torno de fontes termais e parques nacionais, e tecnologias de próxima geração, como sistemas geotérmicos aprimorados (EGS) e geotérmicos supercríticos.
- Fundamentals · 11 min de leitura
Subestações e Linhas de Transmissão 101 — Leitura de Alta Tensão, Relés de Proteção e Comportamento de HVDC na Rede
Por que a tensão da eletricidade de uma usina é elevada a centenas de kV e depois reduzida em estágios nas subestações? Este artigo descreve em detalhes as funções de transformadores, disjuntores, barramentos, relés de proteção e linhas de transmissão — as equações por trás das perdas, do ângulo de potência e da coordenação do isolamento, juntamente com os equipamentos atuais, subestações digitais e pesquisas em HVDC — como um sistema único.
- Fundamentals · 8 min de leitura
Introdução às baterias de alta potência — da química das células ao armazenamento em escala de rede e ao BMS (Sistema de Gerenciamento de Baterias).
Uma bateria não é uma "usina de energia que armazena eletricidade" — é um equipamento de energia que regula a oferta e a demanda ao longo do tempo. Este artigo aborda a tensão da célula, a capacidade e a taxa C, o estado de carga/estado de saúde (SOC/SOH), a fuga térmica, o projeto de segurança, o armazenamento em escala de rede e a tecnologia V2G (velocidade para geração de energia), além de pesquisas de ponta, como baterias de estado sólido, com cálculos e gráficos.
- Fundamentals · 11 min de leitura
Introdução ao armazenamento de hidrogênio por bombeamento hidrelétrico — Escolhendo entre armazenamento que dura horas e armazenamento que dura estações do ano
As baterias de íon-lítio são excelentes para equilibrar a oferta e a demanda em intervalos de minutos a algumas horas, mas suprir a demanda por períodos mais longos exige uma tecnologia diferente. Este artigo analisa a eficiência de ciclo completo e a operação em velocidade variável do armazenamento hidrelétrico por bombeamento, a eletrólise, o armazenamento e a reconversão do hidrogênio verde, projetos reais e uma tabela comparativa de eficiência para apresentar o raciocínio por trás do armazenamento de grande capacidade e longa duração.
- Fundamentals · 12 min de leitura
Introdução à inércia da rede e à regulação de frequência — Quando a massa giratória desaparece, quem protege a frequência?
A energia cinética armazenada na massa rotativa de um gerador síncrono funciona como um amortecedor, suavizando oscilações repentinas entre oferta e demanda em uma escala de tempo de segundos. À medida que as fontes conectadas a inversores — solar, eólica, baterias — aumentam e esse amortecedor diminui, como a rede elétrica pode se tornar instável? Este artigo analisa a equação da oscilação, desde a potência de regulação primária até a terciária, a inércia sintética e os apagões reais de grande escala.
- Hands-on · 3 min de leitura
Simulação da frequência da rede: desequilíbrio, inércia e resposta primária.
Utilize um modelo simples de uma área para separar a inércia da resposta de frequência primária. after a supply deficit.
- Fundamentals · 12 min de leitura
Introdução às Redes Inteligentes — Redes de Distribuição que Suportam Fluxo de Energia Bidirecional com uma Camada de Informação
Com a proliferação de painéis solares e baterias em residências e linhas de distribuição, a eletricidade deixa de fluir em apenas uma direção, da usina ao consumidor. Este artigo descreve medidores inteligentes (AMI), protocolos de comunicação, resposta à demanda e automação de distribuição com recuperação automática, relacionando-os ao funcionamento de subestações e redes de transmissão.
- Fundamentals · 11 min de leitura
Introdução à Usina Virtual de Energia (VPP) — Agrupando Recursos Distribuídos e Vendendo-os como uma Usina de Energia
Energia solar em telhados, baterias residenciais, veículos elétricos, resposta à demanda em fábricas: este artigo descreve como uma usina virtual de energia (VPP) reúne recursos distribuídos em uma plataforma de TI e os oferece ao mercado como se fossem uma única usina, juntamente com o sistema agregador do Japão, o mercado de balanceamento e casos de demonstração no mundo real.