Rede elétrica inteligente

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O termo rede elétrica inteligente (do inglês Smart grid[1]) refere-se a um sistema de energia elétrica que se utiliza da tecnologia da informação para fazer com que o sistema seja mais eficiente (econômica e energeticamente), confiável e sustentável.

A definição de redes elétricas inteligentes ainda não está completamente consolidada, mas nesse sistema devem constar os seguintes atributos:[2]

  • Sistemas de transmissão e distribuição transparentes e controláveis;
  • Fontes de energia renovável, geração distribuída e armazenamento de energia nos dois lados do medidor;
  • Capacidade para resposta à demanda e controle de demanda.

Em termos gerais é a aplicação de tecnologia da informação para o sistema elétrico de potência (SEP), integrada aos sistemas de comunicação e infra estrutura de rede automatizada.[1] Especificamente, envolve a instalação de sensores nas linhas da rede de energia elétrica, o estabelecimento de um sistema de comunicação confiável em duas vias com ampla cobertura de diversos dispositivos e automação dos ativos. Esses sensores são embutidos com chips que detectam informações sobre a operação e desempenho da rede - parâmetros, tais como tensão e corrente. Os sensores, então, analisam essas informações para determinar o que é significativo, por exemplo, está com tensão muito alta ou muito baixa.[1]

Funcionamento[editar | editar código-fonte]

Quando os sensores detectam informações significativas ocorre a comunicação dos dados de volta para um sistema analítico central, que geralmente é um sistema de software. Esse sistema irá analisar os dados e determinar o que está errado e o que deve ser feito para melhorar o desempenho da rede. Por exemplo, num caso em que temos tensão muito alta, o software detecta o nível de tensão e irá instruir um dos dispositivos já instalados na rede para reduzir a tensão, economizando assim a energia gerada e contribuindo para reduzir as emissões de carbono.[1]

Benefícios[editar | editar código-fonte]

Há três. O primeiro é a eficiência, o que implica consumir menos energia da empresa concessionária de energia para fornecer o mesmo nível ou melhor qualidade do serviço aos seus clientes. Reduzir os custos e reduzir as emissões de carbono. A segunda categoria é a confiabilidade. A rede inteligente irá detectar quando os ativos de uma rede estão começando a falhar ou estão com desempenho em declínio, irá identificá-los para a concessionária poder repará-los ou substituí-los antes que haja uma interrupção de energia real. A rede inteligente também irá detectar uma falha e localizá-la com precisão, permitindo a concessionária responder a ela com muita rapidez. A rede elétrica inteligente permitirá isolar o impacto de uma falha aos clientes, de forma que menos clientes são afetados quando há uma falha de energia. A última categoria é a integração de ponta, que pode ser qualquer coisa, desde a leitura de um medidor inteligente para interagir com o sistema de gestão do cliente em casa, para painéis solares, para veículos elétricos, que vai exigir a interação com a rede para ser bem sucedido.[1]

Sensores e aquisição de dados[editar | editar código-fonte]

Um sistema de medidas avançado é componente essencial de uma rede elétrica inteligente. Os principais são os Medidores Inteligentes e as Unidades de Medida Fasorial.

Medidores Inteligentes[editar | editar código-fonte]

Parte importante de uma rede elétrica inteligente, o medidor inteligente (do inglês Smart Meter) é um dispositivo capaz de fazer, em pequenos intervalos de tempo, medidas acerca do consumo energético de cada consumidor e enviá-las às companhias elétricas. Em geral, os medidores inteligentes exportam os dados coletados em intervalos de 15 minutos.

Além de prover dados para a optimização e operação das redes elétricas, estes medidores também são os responsáveis pelo novo modelo de cobrança pela energia elétrica, onde não ha mais a coleta manual dos dados do medidor, tudo acontece automaticamente via comunicação medidor/companhia elétrica.

Unidade de Medida Fasorial (PMUs)[editar | editar código-fonte]

Uma unidade de medida fasorial (do inglês phasor measurement unit - PMU) são dispositivos capazes de medir com precisão a diferença de fase e ângulo entre pontos da rede baseados em sinais de tempo em GPS. Estes fasores medidos por este métodos de sincronia com satélites são chamados syncrophasors. PMUs também têm a característica de exportar os dados coletados à uma taxa bem rápida. Unidades de medida fasorial são importantes para as redes e podem oferecer ainda mais controle e informação sobre o que acontece no sistema.

Tecnologia[editar | editar código-fonte]

A rede inteligente fornece soluções baseadas em TI que faltam na rede elétrica tradicional. Essas novas soluções abrem caminho para novos participantes que tradicionalmente não estavam relacionados à rede de energia.[3][4] As empresas de tecnologia estão perturbando os participantes do mercado de energia tradicional de várias maneiras. Eles desenvolvem sistemas de distribuição complexos para atender à geração de energia mais descentralizada devido às microrredes. Além disso, é o aumento na coleta de dados trazendo muitas novas possibilidades para empresas de tecnologia como a implantação de sensores de grade de transmissão em um nível de usuário e reservas do sistema de equilíbrio.[5] A tecnologia em microrredes torna o consumo de energia mais barato para as residências do que comprá-lo de concessionárias. Além disso, os residentes podem gerenciar seu consumo de energia de maneira mais fácil e eficaz com a conexão a medidores inteligentes.[6] No entanto, o desempenho e a confiabilidade das microrredes dependem fortemente da interação contínua entre os requisitos de geração, armazenamento e carga de energia.[7]

Consequências[editar | editar código-fonte]

Como consequência da entrada das empresas de tecnologia no mercado de energia, as concessionárias e os DSOs precisam criar novos modelos de negócios para manter os clientes atuais e criar novos clientes.[8]

Rede elétrica inteligente no Brasil[editar | editar código-fonte]

No Brasil as redes elétricas inteligentes estão na fase inicial de sua implementação, onde algumas companhias elétricas começam a fazer a mudança nas suas redes, com foco em fazê-la em pequenos municípios a principio. Porém um grande passo está sendo dado pela Eletropaulo, a maior companhia elétrica do país, que pretende modernizar uma parte da sua rede que atende 60.000 consumidores na cidade de Barueri até 2015.[9]

Rede elétrica inteligente em Portugal[editar | editar código-fonte]

Em Portugal, o primeiro projeto de rede elétrica inteligente começou em abril de 2010 em Évora, com a instalação de 31 000 contadores inteligentes.[10]

Ver também[editar | editar código-fonte]

Referências

  1. a b c d e Luiz, Fernando Cesar, (2010). Smart Grid News <http://smartgridnews.com.br/o-que-e-smart-grid/ Arquivado em 13 de abril de 2013, no Wayback Machine. >. Acessado em 4 de Novembro de 2010. Txto com autorização OTRS em Discussão:Smart grid
  2. Masters, Gilbert M. (2013). Renewable and Efficient Electric Power Systems. [S.l.: s.n.] ISBN 9781118140628 
  3. Pinkse, J; Kolk, A (2010). «Challenges and trade-offs in corporate innovation for climate change» (PDF). Business Strategy and the Environment. 19 (4): 261–272 
  4. Benefiting from innovation: Value creation, value appropriation and the role of industry architectures, consultado em 9 de abril de 2006 
  5. Digitalization & Energy (em inglês). Paris: International Electricity Agency. 2017. ISBN 9789264286276. doi:10.1787/9789264286276-en 
  6. Chowdhury, S; Crowdhury, S.P.; Crossley, P. Microgrids and active distribution networks. [S.l.]: Institution of Engineering and Technology. ISBN 9781849191029 
  7. Bifaretti, S.; Cordiner, S.; Mulone, V.; Rocco, V.; Rossi, J.L.; Spagnolo, F. «Grid-connected Microgrids to Support Renewable Energy Sources Penetration». Energy Procedia. 105: 2910–2915. doi:10.1016/j.egypro.2017.03.658 
  8. «Customer engagement in an era of energy transformation» (PDF). www.pwc.nl. PwC 
  9. «O Brasil na onda das smart grids». Exame. Consultado em 27 de abril de 2015 
  10. Expresso.pt - Energia: Primeira rede elétrica inteligente arranca hoje em Évora

Ligações externas[editar | editar código-fonte]

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