Smart Grid

Smart Grid

O conceito de automação para gerenciamento de energia

Por Victor Hashimoto e Rafael Sousa. 21 de setembro de 2016.

 

A rede elétrica brasileira precisa de melhorias, devido a perdas ao longo da cadeia de geração e consumo de energia. Especialmente quando se trata de, monitoramento cuidadoso da transmissão de energia em postes de energia e fiação subterrânea. É fato que, enquanto a eletricidade percorre os fios, parte da eletricidade é perdida em forma de calor (conhecida como perdas técnicas). Essas perdas não só ocorrem devido as grandes distancias entre consumo e geração, mas também deve-se ao fato de que a produção de energia é concentrada em poucos e grandes fornecedores que, se por ventura tiverem dificuldades técnicas, podem prejudicar muito o sistema de fornecimento de energia.

A smart grid, ou malha inteligente, consiste em trazer as os fornecedores de energia elétrica para as proximidades do centro de consumo e ampliar a gama de fornecimento, tornando o sistema dinâmico onde há interações entre si, reduzindo significativamente as perdas. Tal conceito abrange também o controle semafórico e de tráfego; iluminação pública; segurança pública; abastecimento de água e gás; telecomunicações, entre outros, através de sensores instalados nos equipamentos que coletam os parâmetros em tempo real e envia os indicadores à uma central que remotamente toma decisões gerenciais para garantir o melhor desempenho da utilização dos recursos. No Brasil, a implantação de medidores inteligentes tem sido o primeiro passo rumo à smart grid, pois transmitirá as informações por meio de rede sem fio que utiliza a própria rede elétrica para transmissão de dados do medidor.

O processo de aderência ao smart grid incentiva a auto geração de energia elétrica em residências, com os painéis fotovoltaicos que podem gerar créditos quando a geração exceder o consumo, em construções governamentais, como é o caso do estádio de futebol de Pitaçu em Salvador, que trouxe a economia de quatrocentos mil reais em um período de dois anos e o estádio Mané Garrincha que é referência em sustentabilidade e tem capacidade para abastecer cerca de sessenta mil residências, e também em indústrias, como as fábricas de celulose que utiliza o licor negro (subproduto da fabricação do papel) para suprir suas mini termelétricas, com isso o sistema torna-se bidirecional onde energia elétrica pode vir da rede ou do próprio consumidor.

O conceito de smart grid não substitui as redes elétricas já existentes, esse sistema as complementam e deve coexistir com as redes elétricas atuais adicionando novas capacidades e funcionalidades, gerando assim, uma evolução no segmento de energia elétrica. A tabela abaixo aponta as diferenças entre a rede já existente e as redes inteligentes.

No Brasil, são quatro os projetos pilotos de cidades inteligentes: o projeto Cidades do Futuro, realizado pela Companhia Energética de Minas Gerais (Cemig), no município de Sete Lagoas; o projeto Parintins, implantado pela Eletrobras no munícipio de Parintins (AM); o projeto InovCity, realizado pela Bandeirante, em Aparecida (SP) e em dois municípios do Espírito Santo: Domingos Martins e Marechal Floriano; e o projeto Cidade Inteligente Búzios, realizado pela Ampla, em Armação de Búzios (RJ).

O pilar dessa estrutura são os medidores inteligentes que vão tornar o acesso as informações e gerenciamento mais dinâmico e pontual para auxiliar no processo de tomada de decisão. Os medidores inteligentes instalados em projetos pilotos permitem que os consumidores monitores seus custos com eletricidade instantaneamente, mesmo à distância, via internet. Esse mesmo acompanhamento é feito pela concessionária de energia, que passa a ter maior perceptibilidade de anomalias no consumo ou fornecimento. Essa iniciativa contribui para o avanço tecnológico, gera visibilidade do conceito e amplia a gama de possibilidades de aplicações e negócios.

Equipamentos de automação residencial também compõe a smart grid, temos como exemplo a tomada inteligente que aponta o consumo dos eletrodomésticos de forma a proporcionar um melhor dimensionamento do sistema. “Podemos chegar ao ponto de a concessionária desligar só o chuveiro de uma residência para evitar um apagão no bairro”, exemplifica Mauricio Catelli, diretor da CAS Tecnologia, empresa que produz o “cérebro” dos medidores.

Essa malha inteligente que coordena as informações fornecidas pelas unidades que consomem e produzem energia, engloba também mini usinas geradoras, usinas eólicas e solares, e o todo seria administrado pelas concessionárias, para melhorar o desempenho da utilização dos recursos.

Um importante relatório do Departamento de Energia dos EUA, de abril de 2013, aponta os investimentos do governo americano desde 2009 no plano de recuperação da economia. A proposta consiste principalmente na modernização do sistema elétrico e o desenvolvimento de novos equipamentos a serem utilizados para maior confiabilidade da rede. O relatório aponta que os US$ 2.96 bilhões investidos produziram pelo menos US$ 6.8 bilhões de retorno na economia americana como um todo, principalmente no desenvolvimento de equipamentos de alta tecnologia e consequente criação de vagas com alto nível de especialização requerida.

Os impactos na economia podem ser agrupados em: direto, devido aos investimentos diretos onde o montante é pago às indústrias centrais de desenvolvimento de tecnologias da smart grid; indireto, devido a cadeia de fornecimentos de materiais e equipamentos para as companhias que receberam investimentos diretos; e induzido que engloba o aumento do consumo dos cidadãos que foram direta ou indiretamente beneficiados pelos investimentos iniciais, conforme o gráfico abaixo.

gráfico

No Brasil, a adesão ao smart grid caminha em passos mais lentos. Concessionárias como a Light e AES Eletropaulo, por exemplo, já anunciaram projetos na área. No entanto, tudo ainda ocorre em baixa escala. Em áreas de concessão de milhões de consumidores, as empresas pretendem instalar somente milhares de medidores inteligentes, por exemplo. O que já é uma realidade no país é a automação das subestações. Segundo o presidente do Fórum Latino-americano de Smart Grid e diretor da Ecoee, Cyro Boccuzzi, estes equipamentos já são adquiridos automatizados na atualidade. “Isso já é um padrão”, afirma.

Chegar a esse ideal exige que alguns desafios paralelos sejam superados. A comunicação entre medidores e a concessionária é feita via rede celular, que no Brasil ainda precisa ser melhorada. A expectativa é que a expansão do 4G ajude a acelerar a entrada da malha elétrica brasileira nesse conceito.

 

Fontes:

  1. IBELLI, Renato Carbonari. A inteligência na rede. 2015. Disponível em: <http://especiais.dcomercio.com.br/luz-energia-brasil/>. Acesso em: 16 set 2016.
  2. MOREIRA, Bruno. Cidades inteligentes: o futuro da smart grid no Brasil. 2014. Disponível em: <http://www.osetoreletrico.com.br/web/a-revista/1516-cidades-inteligentes-o-futuro-do-smart-grid-no-brasil.html>. Acesso em: 20 set 2016.
  3. TOMASIN, Samuel G.; BRAGA, Mateus D.; GONÇALVES, Vinícius; BERNARDES, Nicolas V.; SALES, Bruna F.; BARROS, Maria L. M.; FERREIRA, Luis F. R.; SALGADO, Felipe Cezar; FILHO, José Maria de Carvalho. Smart grids – Um visão geral com enfoque em condicionamento e qualidade de energia elétrica. Disponível em: <http://www.gqee.unifei.edu.br/arquivos_upload/disciplinas/36/26-Artigo-Smart%20Grid.pdf>. Acesso em: 20 set 2016.

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