O setor de energia elétrica é um dos setores que apresentam o maior índice de inovação, devido à grande necessidade de atender o consumo de energia, cada vez maior. O post de hoje vai abordar os 5 principais tópicos que estão em alta no setor de energia no Brasil. Vamos lá.
1 – Inteligência Artificial
Cada vez mais presente no dia a dia das pessoas, sistemas de Inteligência Artificial podem realizar previsões e tomar ações baseadas em dados, de forma muito mais rápido que a mente humana, como já falados em outros posts (Introdução a Redes Neurais e As Redes Neurais Convolucionais). Muitos modelos usados em outras áreas podem ser aplicados no setor de energia elétrica, indo de desde previsão de demanda em consumidores industriais até localização de perdas no sistema de distribuição.
Além das diversas aplicações possíveis, em diversas frentes no setor energético, as áreas que terão maior impacto são as que têm maior número de integração com dados. No qual será possível a criação da data lakes e a partir disso a obtenção de modelos. Assim, permitir resultados de alto desempenho na simulação de situações, na tomada de decisão e até mesmo na automação dentro do sistema elétrico.
Um dos termos bastante usados para IA na indústria é “Digital Twin” ou Gêmeo Digital, que é uma cópia do ambiente físico em um ambiente digital, dessa forma o desenvolvimento de novos produtos e testes de novas tecnologias é extremamente acelerado. Com a capacidade de “imitar” os sistemas físicos, a Digital Twin pode simular resultados complexos de sistemas antes mesmos que estes sejam colocados a prova com extrema precisão, facilitando e muito a maneira com novos sistemas sejam colocados em prática.
Com a diversificação da matriz energética, novas tecnologias são muito bem-vindas para melhorar a gestão e controle do sistema de energia elétrica como um todo.
2 – Veículos Elétricos
Este é outro tema que não poderia faltar na nossa lista. Veículos elétricos já são uma realidade ao redor do mundo, tendo países que já definiram data para que veículos a combustão deixem de circular, como no caso da Alemanha que a partir de 2030 apenas veículos elétricos poderão ser vendidos e a partir de 2050 carros a combustão estarão proibidos de trafegar. No Brasil, também existem projetos de leis que propõe a extinção de veículos que usam combustíveis fósseis das vias públicas a partir de 2040, sendo permitidos apenas tráfego de veículos elétricos e movidos a biocombustíveis como etanol.
O crescimento do uso de veículos elétricos ao redor do mundo tem crescido, conforme estudo IEA (International Energy Agency), que aponta os países/regiões com mais vendas de VE’s realizadas. Sendo eles China com cerca de 560 mil unidades vendidas em 2017, Europa com 280 mil unidades vendidas no mesmo ano e Estados Unidos na terceira posição com cerca de 200 mil unidades também em 2017.
(Fonte: IEA).
No Brasil, diversas iniciativas têm buscado impulsionar o mercado de veículos elétricos, a maior delas foi a chamada para P&D estratégico da Aneel, na qual as concessionárias de energia podem investir seus recursos em projetos que fomentem a criação de um cenário propício ao desenvolvimento de veículos elétricos no Brasil. A chamada contou com mais de 30 projetos e os investimentos ultrapassaram meio bilhão de reais.
A Infraestrutura de recargas no Brasil ainda é pequena comparada aos países do hemisfério norte, a figuras a seguir faz jus a esta comparação. Nos pontos laranjas estações de recarga rápida e verdes de recarga lenta.
(Fonte: Plug Share).
(Fonte: Plug Share).
(Fonte: Plug Share).
A expectativa do mercado brasileiro é que até 2030 mais de 180 mil unidades sejam vendidas anualmente, segundo a EPE (Empresa de Pesquisas Energéticas), um cenário bem diferente das atuais 4 mil unidades anuais de agora. Já ao redor do mundo, segundo a consultoria Deloitte, espera-se que um terço das vendas a partir de 2030 sejam de veículos elétricos, praticamente 31,1 milhões de unidades entrariam em circulação anualmente.
3 – Internet das coisas
Internet das Coisas é um tema que não é novo no Setor de Energia Elétrica, pois a interação entre diversos equipamentos com um sistema central vem sendo utilizado há bastante tempo. O que a Internet das Coisas tem trazido ao setor elétrico é viabilidade física e econômica de comunicação entre uma grande quantidade de equipamentos, milhares e até milhões de dispositivos interagindo uns com os outros.
Estamos falando de comunicação entre medidores inteligentes, entre veículos elétricos, entre religadores e reguladores de tensão. Essa conectividade trará uma enorme quantidade de dados que são analisados e a partir disso se tornam uma importante ferramenta para gestão e muitas outras funções possíveis.
A Fox IoT nasceu com esse intuito, de digitalizar o setor elétrico, nosso produto para medição de transformadores de distribuição é um belo exemplo de como a Internet das Coisas atua e se torna uma excelente ferramenta para as concessionárias de energia. Nosso medidor é acoplado ao transformador e por meio de uma rede de comunicação LPWAN, os dados são enviados para nosso sistema, dando novo olhar aos operadores da rede BT, que até então estava desassistida. Já falamos do nosso medidor no nosso post sobre comunicação sem fio. A foto a seguir foi tirada de um medidor que está instalado em trafo da Mux Energia, concessionária parceira da Fox IoT com área de concessão no noroeste do estado gaúcho.
(Fonte: Fox IoT).
4 – Geração distribuída
Este assunto é outro tema de grande debate nos últimos anos, então não poderia ficar de fora da nossa lista. Quando se fala em geração distribuída, na maioria esmagadora dos casos, se fala sem geração solar ou fotovoltaica, segundo a Associação Brasileira de Energia Solar Fotovoltaica (Absolar) o Brasil já superou a marca das 200 mil instalações solares e atingiu cerca de 2,3 GW de capacidade instalada. Porém, a pesar o número expressivo, a energia solar gerada representa apenas 0,3% da nossa matriz energética. Ainda ficamos muito atrás de países como Austrália, China, EUA e Japão que já ultrapassaram a marca de 2 milhões de instalações e Alemanha, Índia, Reino Unido e outros que já atingiram a marca de 1 milhão.
Em termos ambientais, a geração de energia elétrica através do sol é uma solução excelente, pois há resíduos praticamente zerados, áreas que não eram úteis podem ser usadas, como os telhados das casas e não maiores danos a natureza, comparados com outras fontes. No entanto, a pesar de toda a ideologia ambientalmente correta das instalações solares, elas são as uma forma de geração de energia elétrica intermitente, isso significa que não gera energia a todo momento, a noite por exemplo a geração é praticamente zerada e até mesmo durante épocas do ano ou diferentes dias, há variações significativas de geração.
E isto dificulta, e muito, a maneira com se opera o sistema elétrico, que antes era unidirecional das grandes usinas para a carga e que agora é bidirecional, ou seja, o que era carga anteriormente virou fonte. Criando um ponto de atenção para toda a distribuição de energia, o sistema precisa criteriosamente analisado, pois diversos problemas podem ocorrer como o aumento da tensão em horários de pico da geração, sobrecarregando os condutores e até mesmos os transformadores de uma determinada área.
Agora mais um ponto a ser questionado: as questões financeiras do negócio. Pensando pelo lado do prosumidor (consumidor que gera sua própria energia), este faz um investimento e em determinado tempo este investimento deve se pagar. Porém, como a geração é intermitente, no pico de geração o excedente da energia vai para a rede e outros consumidores podem usá-la, e quando não há geração o prosumidor tem o direito de usar o mesmo montante de energia que injetou na rede. Aí que está um problema, o prosumidor está usando a rede elétrica como meio de “armazenamento” de energia, o que implica em aumento de custos para as concessionárias de energia que acabam repassando aos demais consumidores.
Essas questões financeiras viraram tema de uma audiência pública da Aneel, que estuda maneiras de compensar esse descompasso entre geração e consumo. Ainda não há nenhuma conclusão, e por hora, os prosumidores seguem com o direito de consumir 100% da energia injetada.
A complexidade trazida pela geração distribuída ao sistema de distribuição acaba obrigando concessionária de energia a realizar ações mais precisas e rotineiras para manter a qualidade da energia fornecida. Uma excelente maneira de ter o sistema de distribuição assistido é o monitoramento contínuo dos transformadores de distribuição, dando acesso a um trecho que antes não era observado e que trás uma maior agilidade às empresas, se antecipando aos problemas, melhorando a qualidade da energia fornecida e com isso diminuindo os indicadores de DEC e FEC, consequentemente.
5 – Armazenamento
Já falamos de Inteligência Artificial, Veículos Elétricos, Internet das Coisas, Geração Distribuída. Por último, mas não menos importante, vamos falar sobre armazenamento. Este tema é uma das grandes tendências tecnológicas que poderão estar presentes nas nossas casas. Como abordado anteriormente, há um descompasso dos prossumidores com relação ao uso da rede elétrica como “armazenamento”, para suprir essa demanda sistemas de armazenamento de energia podem ser usados.
E nestes casos, estamos realmente falando de baterias. Teremos baterias nas nossas casas! Já existem iniciativas de uso de baterias, principalmente aliadas com painéis solares. Uma das iniciativas mais famosas é da Tesla, que é um sistema de baterias chamados Powerwall, são instalados na parede e tem garantia de 10 anos.
Além desse caso da Tesla, a Universidade Federal de Santa Maria em parceria com a Copel e NHS, estão desenvolvendo um sistema inteligente para conexão das baterias diretamente no inversor, o que facilitará a instalação do sistema. Este sistema permitirá a uma residência se manter energizada por cerca de 5 a 8 horas, com consumo médio de 300 kWh.
(Fonte: Tesla).
O texto de hoje aborda as 5 top tendências no mercado de energia elétrica, que já estão no mercado ou estarão em um futuro bem próximo. E aí, qual você acha que será a tecnologia mais revolucionária?
Espero que tenha curtido a leitura e nos vemos no próximo!
Publicado por: Filipe Carloto
Eng. Eletricista, CEO e Co-fundador da Fox IoT.
