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Redes elétricas inteligentes: o futuro em nossas mãos

ideia | 24 Junho 2016

redes eletricas inteligentes_ideacao

Arturo D. Alarcón*

Quem não já escutou falar das “redes inteligentes” ou Smart Grids? O termo está cada vez mais comum nas discussões sobre o presente e o futuro da rede elétrica.  Mas, o que é uma rede inteligente? Algumas pessoas comparam as redes inteligentes com os medidores inteligentes, que medem e informam o usuário em tempo real sobre o consumo de energia e seu custo. Outros consideram as redes inteligentes como o controle de geradores conectados a nível domiciliário ou nas redes de média tensão. Finalmente, há quem acredite que as redes inteligentes focam no manejo de dispositivos por demanda (por exemplo, ligando e desligando ares condicionados) a fim de diminuir a demanda em horários de pico.

O que é uma rede inteligente?

A resposta provavelmente seria “todas as opções anteriores” e muito, mas muito mais. Uma rede inteligente é aquela que tem a capacidade de otimizar, em tempo real,  o uso de todos os recursos da rede elétrica.  Aqui a chave é “otimizar tudo”, ou seja, manejar de maneira eficaz e em tempo real: (i) os geradores conectados a nível de distribuição, (ii) a demanda, (iii) a mesma rede, que passa de uma entidade “passiva” (onde os geradores injetam energia, a rede transmite e os usuários a consomem), a ser uma entidade “ativa” onde cada dispositivo é capaz de atuar na base e nas condições do sistema a fim de ter uma otimização global de geração e consumo. Em um futuro não muito distante, poderemos adicionar a esta equação o armazenamento de energia, por exemplo, em carros elétricos que funcionam com uma grande bateria dispersa, que permite armazenar e entregar energia.

As redes inteligentes se baseiam em três aspectos fundamentais: informação, inteligência e ação. Quanto mais informações se tenham sobre o estado atual da rede elétrica (por exemplo, consumo em cada ponto, estado de carga dos condutores, estado de cada gerador, temperatura exterior, nível de insolação, entre outros), maiores serão as alternativas de ação. Segundo a segundo, a rede pode tomar decisões e gerar ações: é necessário diminuir a demanda? Existe uma falha e a rede deve reconfigurar-se automaticamente para isolá-la? Os geradores solares estão injetando muita energia, e existe a possibilidade de armazená-la? Todas estas decisões são tomadas mediante dispositivos de controle, normalmente dispersos, mas coordenados, e em tempo real. As tecnologias de informação e comunicação facilitam este processo.

Qual é a importância das redes inteligentes para nossos países?

Por um lado, muitas das redes de distribuição na América Latina e Caribe estão alcançando sua vida útil, e será necessário substituí-las. Por outro lado, existem ainda milhões de pessoas em nossa região sem acesso à eletricidade, e a extensão da rede elétrica será, em alguns casos, a maneira de fornecer este acesso. Dado que estes investimentos precisam ser feitos nos próximos anos, inevitavelmente, existe a possibilidade de se dar um passo a frente, e instalar redes inteligentes. O manejo inteligente das redes poderiam beneficiar os usuários de nossa região de três maneiras pelo menos:

1Maior eficiência

O conceito principal de uma rede inteligente é o uso otimizado de recursos. Dependendo de sua configuração, uma rede inteligente permite reduzir as perdas nas redes de distribuição ou também reduzir a demanda nos horários de pico e fazer melhor uso dos ativos da rede postergando investimentos. Com a eficiência é possível reduzir os custos de fornecimento.

2Redução de emissões

Outro aspecto fundamental das redes inteligentes é a capacidade de conectar a geração renovável para além dos limites das redes passivas. Em uma rede passiva os níveis de injeção de geração estão limitados pelo desenho da rede, que considera o “pior cenário” de demanda. Nessas redes, os limites são estáticos. Em uma rede ativa, os limites se ajustam em tempo real para cada condição, são limites dinâmicos. Como resultado, é possível maior geração renovável nas redes de distribuição, reduzindo a geração nas grandes centrais térmicas e as emissões de carbono.

3Maior Confiabilidade

As redes inteligentes possuem a capacidade de mudar sua configuração, em resposta a falhas ou a condições de distintas zonas da rede. Por exemplo, é possível isolar a zona de rede que falhou, evitando apagões generalizados. Dessa forma, uma rede inteligente pode ter a capacidade de “auto fornecimento” quando possui geradores e dispositivos de armazenamento disponíveis, o que também permitirá a rede isolar o resto do sistema em caso de um apagão geral. Como resultado, a confiabilidade e segurança do fornecimento aumentam.

A tecnologia necessária para a implementação das redes inteligentes já está disponível, é de fácil acesso, e já existem algumas experiências na região latino-americana, particularmente com medidores inteligentes. A implementação massiva continua a ser vista, particularmente pela falta de difusão de informação, e a falta de incentivos à inovação nas empresas do setor.

Este post apresenta uma introdução básica sobre as redes inteligentes e há uma grande quantidade de informação sobre esta tecnologia que poderia ser discutida com mais detalhe. O que importa é ter em conta que o futuro da rede está, agora mais do que nunca, em nossas mãos.

Post publicado originalmente em espanhol no blog do BID, Energy for the Future

 

*Arturo D. Alarcón é especialista da Divisão de Energia do BID, com foco no Brasil.

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