Sistemas de Energia

Sobre o Centro

O principal ator do INESC TEC no domínio da energia é o Centro de Sistemas de Energia (CPES), que integra o Cluster Sistemas de Energia. No CPES somos reconhecidos internacionalmente pela nossa experiência na integração de energia renovável em sistemas de energia, geração distribuída, armazenamento, redes inteligentes e áreas tradicionalmente associadas ao planeamento e operação de sistemas de energia. O elevado nível de especialização desenvolvido permitiu que os nossos especialistas no CPES assumissem funções-chave em importantes projetos europeus no âmbito dos sucessivos programas-quadro, que conduziram a notáveis avanços científicos e técnicos com considerável impacto na indústria. Isso levou a contratos de desenvolvimento e consultoria com empresas fabricantes de equipamentos e com empresas de geração, transmissão e distribuição de energia, reguladores, agências governamentais e investidores na Europa, América do Sul, Estados Unidos da América e África. No CPES, abordamos as seguintes áreas principais de investigação: Tomada de Decisão, Otimização e Inteligência Computacional, Previsão, Análise Estática e Dinâmica de Redes de Energia, Confiabilidade, Eletrónica de Potência.

Áreas do Centro

Operação, gestão e automatização de redes

Somos pioneiros em termos de investigação, design e integração de ferramentas computacionais avançadas em sistemas de gestão de redes elétricas, abrangendo todos os níveis de voltagem. Focamo-nos, também, no desenvolvimento de soluções de nova geração para automação, proteção, controlo e digitalização das redes, tirando partido de tecnologias emergentes nas áreas da Inteligência Artificial, digital twins, edge computing e otimização. Estas soluções visam responder a desafios como a melhoria do desempenho das redes, a integração de fontes de energia renovável, a otimização de infraestruturas de carregamento de veículos elétricos e a melhoria das operações em tempo real, e preditivas. Estabelecemos parcerias sólidas com outras entidades de investigação e com a indústria, sendo um parceiro de referência na prestação de serviços de consultoria altamente especializada e no licenciamento de ferramentas de software.

Mercados de eletricidade e regulação

A área de Mercados e de Regulação de Eletricidade centra-se na análise da dinâmica dos mercados de energia e da definição de preços, apoiando os agentes do setor e novos participantes na adaptação das suas estratégias de curto e longo prazo, promovendo maior eficiência e competitividade. Envolve, também, a reavaliação das estruturas de mercado existentes e o design de modelos inovadores que incentivem a participação ativa no mercado e a valorização da flexibilidade de recursos centralizados e distribuídos, garantindo a sua sustentabilidade financeira. O desenvolvimento de modelos de mercado é essencial para enfrentar desafios atuais, testar novas estruturas e permitir a adaptação contínua aos contextos, incluindo: integração local e regional de mercados; descentralização do sistema elétrico; novos horizontes temporais de decisão; recursos emergentes; novos produtos e serviços para o sistema.

Sistemas de energia multivetoriais

A área de Redes Multivetoriais visa o desenvolvimento de modelos integrados de simulação e otimização dos sistemas de eletricidade, gás, aquecimento/arrefecimento e mobilidade. O nosso trabalho permite o design e a operação de redes energéticas com múltiplos vetores, apoiando os objetivos da transição energética. Desenvolvemos ferramentas avançadas de apoio à decisão, algoritmos de otimização personalizados e modelos técnico-económicos para soluções power-to-gas, power-to-heat, armazenamento e mobilidade elétrica. A nossa experiência apoia comercializadores/agregadores, operadores de rede e entidades de planeamento na maximização do valor nos mercados de energia e carbono, promovendo infraestruturas mais inteligentes e sustentáveis.

Gestão da energia do lado da procura

A área de Gestão Energética do Lado da Procura promove o uso eficiente de energia do lado do consumidor, visando a inovação - desde a investigação inicial, até às aplicações próximas do mercado (TRL 7–8). Aplica-se aos setores dos transportes, indústria e construção, recorrendo a ferramentas próprias para gestão energética e a interoperabilidade. As principais atividades incluem soluções de gestão inteligente para edifícios, estratégias de carregamento inteligente de veículos elétricos e mobilidade, apoio à indústria intensiva em energia com digital twins, ferramentas de gestão para comunidades de energia renovável, integração de data spaces e desenvolvimento de sistemas energéticos de edifícios com resposta à procura, usando recursos energéticos distribuídos como baterias e equipamentos inteligentes. A colaboração com iniciativas europeias reforça a visibilidade internacional, enquanto a digitalização, a mudança comportamental e o cumprimento legislativo impulsionam o impacto. A missão passa por contribuir para um sistema energético mais sustentável, flexível e centrado no consumidor.

Integração e armazenamento de fontes de energia renovável

A área de Fontes de Energia Renovável e Integração de Armazenamento centra-se nos desafios da descarbonização através da integração de fontes de energia renovável em sistemas elétricos isolados e interligados. As atividades incluem a avaliação da integração de energias renováveis e o armazenamento através de análises do sistema elétrico em regime permanente e estabilidade dinâmica, o desenvolvimento de estratégias avançadas de controlo para mitigar os impactos da integração, a análise de conformidade com os códigos de rede e, por fim, o desenvolvimento de algoritmos de gestão aplicados ao armazenamento de energia e a sistemas híbridos.

Infraestruturas de software

Esta área pretende promover a colaboração entre investigadores das áreas de informática, ciência de computadores e sistemas de energia, com o objetivo de industrializar e demonstrar soluções de software de ponta. Ao integrar conhecimento científico e práticas do setor, visa acelerar a transição da inovação académica para aplicações no mundo real – permitindo simulações avançadas, otimizações e o desenvolvimento de ferramentas escaláveis e preparadas para os desafios energéticos atuais.