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Smart Grid: a rede elétrica inteligente

No início do século XX, a energia elétrica revolucionou a indústria ao ser empregada aos processos de produção existentes. Isso possibilitou a exploração de novos mercados, acelerando o ritmo industrial. Esse é o modelo de energia que utilizamos até hoje, ou seja, usamos o mesmo há mais de 100 anos, e funciona em um tipo de rede que possui diversas limitações técnicas, por utilizar uma tecnologia ultrapassada, além de não atender às necessidades do século XXI. E por isso, precisamos começar a considerar novos sistemas, inclusive incluindo fontes de energia limpa e conceitos como de Smart Grid, por exemplo.

Boa parte dos medidores ainda é analógico. As pessoas recebem em casa estimativas de conta, a aferição real é feita por um ser humano e a conta é reajustada retroativamente.

Essa interação limitada de apenas uma via (fornecedor-consumidor), ou seja, um modelo centralizado, onde um centro capta e armazena a energia e distribui para as demais partes do sistema, dificulta e encarece a distribuição energética.

Nesse sistema muita energia é perdida no processo de distribuição e há pouca automação nos processos operacionais, já que esse modelo foi pensado quando as necessidades de energia eram pequenas e mais simples. E não é difícil perceber que algo precisa mudar.

O aumento contínuo da nossa demanda por energia elétrica exige um modelo melhor estruturado que seja capaz de atender com eficiência nossas necessidades atuais, e até possibilitar a implantação das Smart Cities. O atual sistema utilizado dificulta a resposta às mudanças necessárias, atrasando todo um processo.

E o que é Smart Grid?

Hoje, com o movimento da Internet das Coisas, quando cada vez mais coisas estão conectadas na rede, a demanda de energia aumentou muito, e a tendência é que cresça cada ver mais. Previsões, como a da Cisco, por exemplo, criam um cenário onde existirão mais de 50 bilhões de dispositivos conectados.

Além disso, de acordo com a IBM, 14,7% do total da energia produzida no Brasil é dissipada no processo de distribuição.

Sendo assim, fica clara a real necessidade de implantar um modelo distribuído, além da inclusão de fontes de energia limpa, como energia solar e eólica.

E é aqui que entra o conceito de Smart Grid, ou rede elétrica inteligente, que tem como base uma nova arquitetura de distribuição de energia elétrica, mais segura e inteligente, que promove a integração e possibilita ações aos usuários a ela conectados.

A proposta de rede elétrica inteligente, não é só criar uma rede de energia que funcione de maneira eficiente, mas que também contribua para o movimento de uso de energia limpa, atendendo às expectativas quando o assunto é sustentabilidade.

Levando em consideração, que estamos vivendo um momento de maior conscientização e preocupação em relação as questões de sustentabilidade e melhor uso dos recursos naturais, hoje, é de extrema importância utilizar esses recursos de maneira mais eficiente, consciente e inteligente. E além disso, é uma ação inteligente, já que a partir disso teremos um aproveitamento maior garantido pela redução do desperdício.

E por isso, a Smart Grid é vista como uma aliada dessa movimentação. Ela possibilita uma transmissão eficiente da geração, distribuição e consumo de energia elétrica. Evitando desperdícios, fazendo um uso mais consciente e fornecendo informações em tempo real. Ou seja, a lógica da Smart Grid é a inteligência!

Rede elétrica inteligente: como funciona?

Seguindo o conceito de Smart Grid, as novas redes serão automatizadas com medidores de qualidade, proporcionando um consumo de energia mais eficiente, e permitindo o envio e recebimento de informações em tempo real.

A Smart Grid introduz um diálogo de duas vias, onde eletricidade e informação podem ser trocadas entre fornecedores e os consumidores.

Ou seja, a partir da digitalização de processos, equipamentos e protocolos, os sensores inteligentes serão capazes de medir a qualidade da energia, além de acompanhar o consumo de energia, revolucionando a infraestrutura elétrica.

E é importante destacar que, esses processos não envolvem somente o meio de distribuição, mas a cadeia como um todo, desde a fase de produção até a estocagem.

Para que isso seja possível, precisamos adotar um modelo distribuído, onde cada parte do sistema seja capaz de captar e armazenar energia de maneira independente. Em outras palavras o consumidor poderá produzir energia.

Os principais desafios da Smart Grid?

As principais questões desafiadoras para tornar a Smart Grid parte da nossa realidade, são a produção e a estocagem da energia de forma sustentável e eficiente.

Sendo assim, parte do problema é resolvido quando acrescentamos as fontes de energia renovável ao sistema.

Você sabia que uma hora de energia captada do sol seria capaz de abastecer a humanidade por um ano? A introdução da energia solar parece uma boa alternativa né?

Mas nesse momento, somos impactados por um outro grande desafio que é justamente escolher uma forma de armazenamento que seja suficiente para estocar a grande quantidade de energia que será produzida.

Com isso em mente, algumas empresas estão investindo em soluções para estocagem energética com base no atual cenário.

No Brasil, por exemplo, já tem uma proposta relacionada a esse tema sendo elaborada. O Plano Brasileiro de Redes Inteligentes tem como objetivo realizar a migração tecnológica do setor elétrico brasileiro do cenário atual para a adoção plena do conceito de Redes Inteligentes em todo o país. ,

Para mais informações, acesse: http://redesinteligentesbrasil.org.br/o-projeto.html

Como solucionar questões relacionadas a Smart Grid?

O que muitos ainda não sabem, é que já existem algumas soluções no mercado, para ambos os problemas que foram apontados acima.

Como exemplo, empresas como a Solar City nos EUA e a Solar Grid aqui no Brasil fornecem painéis solares para as residências como uma forma alternativa de captação de energia para consumo próprio. Atuando, portanto, como uma solução para a questão de produção de energia.

A Solar Grid possui um sistema que, caso você não consuma toda a energia solar que foi produzida, o seu excedente é injetado na rede e você é remunerado com créditos na sua próxima fatura.

E a fim de solucionar o desafio da estocagem, a Tesla lançou um produto chamado Powerwall, que nada mais é que uma bateria com grande capacidade de armazenamento, que você pode instalar na sua casa.

O Powerwall é carregado com a eletricidade gerada por painéis solares ou a partir da rede elétrica. Ele também protege sua casa contra quedas na rede, proporcionando um backup de energia elétrica.

Levando esse cenário em consideração, percebemos que de fato é impossível ter um futuro energético gerenciável sem a aplicação da Smart Grid.

Entretanto, antes de tornarmos isso uma verdade irrefutável, precisamos discutir alguns tópicos relevantes para a adoção da rede elétrica inteligente, e o mais importante deles é a segurança!

Um ponto de atenção: segurança

Um dos pontos centrais, quando falamos de Smart Grid, é a segurança. Como garantir a segurança das redes com todos os sistemas digitalizados?

Quando digitalizamos a estrutura e tornamos tudo eletrônico, estamos expostos aos mesmos riscos digitais que qualquer dispositivo, como o computador por exemplo.

Ou até mais, por que esses sistemas têm grande chance de se tornar alvo de mais ataques direcionados. Por exemplo, ataques terroristas e ataques patrocinados por outros governos.

A Smart Grid é um alvo automático desses dois atacantes. Os ataques mais sofisticados que temos notícia são aqueles que, supostamente, foram patrocinados por outros governos.

Um exemplo disso foi o ataque do malware Stuxnet nas usinas nucleares do Irã. Os principais alvos do vírus são sistemas de controle de automação e monitoramento industrial, conhecidos pela sigla SCADA.

Os riscos são enormes, inclusive com ataques pouco sofisticados. A sobrecarrega em determinada parte de uma rede, já seria suficiente para causar uma explosão catastrófica, caso envolvesse energia nuclear, por exemplo.

Além disso, existem outros problemas que envolvem questões de segurança, como a privacidade dos usuários. E é sobre isso que falaremos a seguir.

Privacidade posta à prova

Uma das tecnologias da Smart Grid é a chamada Smart Meter, que consiste em medidores inteligentes que mostram a quantidade de gás e eletricidade que você está usando, bem como o quanto está sendo gasto, e exibe isso em um display, em tempo real.

Eles também enviam leituras automáticas do medidor para o seu fornecedor de energia, pelo menos uma vez por mês, para que você receba cotações precisas, e não estimadas.

Os avanços na tecnologia de Smart Grid podem aumentar significativamente a quantidade de informações potencialmente disponíveis sobre consumo de energia pessoal ou empresarial.

Essas informações podem revelar detalhes pessoais sobre as vidas dos consumidores, como suas rotinas diárias (inclusive quando eles estão fora de casa), se suas casas são equipadas com sistemas de alarme, ou os equipamentos eletrônicos caros, e se usam algum tipo de equipamento médico.

Os consumidores esperam, e com razão, que a privacidade dessas informações sejam mantidas. As informações comerciais de empresas também podem ser reveladas através do vazamento de dados de consumo de energia, resultando em prejuízos por ser um aspecto que duela diretamente com a competitividade entre empresas.

Ou seja, em outras palavras, a segurança é um fator determinante para a adoção desse novo modelo, porque é preciso levar em consideração os riscos e impactos que esse sistema pode trazer à nível de consumidor.

CONCLUSÃO

Levando em consideração o cenário que estamos vivendo e as novas demandas relacionadas ao setor energético, torna-se evidente que mudanças são essenciais para o nosso crescimento.

Além disso, os investimentos em soluções de estocagem e produção de energia, estão acelerando essa revolução energética que a gente chama de Smart Grid.

Como vimos no texto, isso não está tão distante da nossa realidade. E irá forçar uma reestruturação da infraestrutura energética, modificando e melhorando a distribuição centralizada que temos hoje.

Contudo, as questões de segurança e privacidade ainda são pontos sensíveis desse movimento, e por isso, é uma área que precisa ser monitorada de perto e com bastante atenção.
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