Os sistemas de energia encontram-se em grandes transformações devido a um aumento da geração distribuída. Com a injeção irregular de energia a níveis de tensão inferiores a 132 kV por milhões de pequenos geradores são necessárias novas soluções que permitam às redes de distribuição aumentarem a sua capacidade para suportar a geração distribuída. Algumas destas soluções foram desenvolvidas pela ABB em colaboração com universidades e operadores de rede alemães: a 1.ª solução centra-se numa abordagem de planeamento inteligente que apoia os operadores energéticos na modernização económica das suas redes de distribuição ao longo do tempo; a 2.ª solução consiste na automação inovadora da rede para subestações secundárias inteligentes e na regulação distribuída de tensão. Por fim, e não menos importante, através do software de gestão de ativos, como o NEPLAN^® Maintenance, a ABB ajuda o operador a ultrapassar difíceis desafios tecnológicos e mantém os custos num mínimo. A capacidade dos alimentadores de distribuição é definida pela regulamentação local ou nacional sobre redes elétricas e pelas práticas correntes dos operadores dos sistemas de distribuição.

Mas, outros fatores como estipulações térmicas, regulação de tensão, níveis de falhas, qualidade da energia, esquemas de proteção e fluxo inverso de energia e sua contenção, limitam a capacidade e muitos países propuseram vários métodos possíveis para ultrapassar esta limitação: alteração da topologia da rede, regulamentação da configuração e/ou novas instalações; corrente de curto-circuito como um serviço suplementar; regulação de tensão e compensação de potência reativa; controlo de potência dos geradores distribuídos; adaptação de esquemas de proteção; e opções futuras como o controlo, armazenamento, gestão de carga e elementos ativos em áreas alargadas. Na Alemanha o sistema elétrico foi concebido com elevada capacidade de reserva, e assim muitas redes podem suportar geração adicional, mas para a maioria um fator limitativo da sua capacidade é o nível de tensão, o qual pode adicionalmente sofrer flutuações rápidas indesejadas decorrentes das variações na velocidade do vento e na irradiação solar. Nestas condições, a manutenção da tensão dentro de limites definidos para evitar tremulações torna-se um desafio real. Para a estabilização de tensão e o fornecimento de potência reativa a partir de geradores distribuídos, os operadores das redes alemãs consideram principalmente duas linhas de orientação em conformidade com as suas regulamentações locais: as diretrizes técnicas da associação alemã das indústrias energéticas e hídricas (BDEW – Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft) relativas à ligação de instalações industriais à rede de média tensão, aplicáveis a todos os geradores com uma capacidade igual ou superior a 100 kW; regulamento VDE-AR-N 4105 da associação alemã para as tecnologias elétricas, eletrónicas e de informação (VDE – Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik) sobre ligações à rede, obrigatório para todos os geradores com uma capacidade inferior a 100 kW. A lei alemã sobre energias renováveis de 2012 (EEG – Erneuerbare-Energien-Gesetz) requer que todos os geradores distribuídos com uma capacidade superior a 30 kW colaborem com o operador da rede de distribuição para a gestão da potência injetada, o que permitirá ao operador reduzir a potência ativa por controlo remoto em caso de problemas de estabilidade na rede. A entrada em vigor desta nova legislação em agosto de 2014 reforçou a participação da geração distribuída no mercado e encorajou uma previsão fiável da geração. Os novos regulamentos preparados pela associação europeia dos operadores de distribuição elétrica (ENTSO-E – European Network of Transmission System Operators for Electricity) encontram-se em vias de adoção como legislação europeia.

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