Modelagem dinâmica de eletrolisadores para análise de estabilidade eletromecânica de plantas de hidrogênio verde

Abstract

A crescente participação de fontes renováveis intermitentes no Sistema Interligado Nacional (SIN) tem ampliado os desafios operacionais relacionados à estabilidade eletromecânica e ao aproveitamento do excedente energético. Nesse contexto, os eletrolisadores de membrana de troca protônica (PEM) surgem como alternativa promissora para conversão de energia excedente em hidrogênio verde (H2V), contribuindo para a flexibilização da rede. Este trabalho propõe o desenvolvimento de um modelo dinâmico preliminar de eletrolisador PEM compatível com o software ANATEM, ferramenta utilizada nos estudos de estabilidade do sistema elétrico brasileiro, com ênfase para as células de produção. A metodologia compreendeu a análise de modelos da literatura, a simulação do comportamento dinâmico em MATLAB/Simulink e a implementação no ambiente CDUEdit, com posterior exportação para o ANATEM. Os resultados indicam que a constante de tempo associada ao modelo permanece inalterada frente a diferentes formas de associação dos eletrolisadores, demonstrando a escalabilidade da estrutura. O modelo desenvolvido, embora ainda em fase prototípica, oferece subsídios para investigações futuras e pode ser integrado a estudos que visem avaliar a atuação de plantas de eletrólise na mitigação de rampas de carga e no suporte à estabilidade da rede elétrica.