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PROCESSO ou METODOLOGIA

Redes elétricas inteligentes (Smart Grids)

Redes elétricas inteligentes (Smart Grids)

Energia

Segurança energética

Solução aplicável em:

Ícone cidade de pequeno porte

Cidades de pequeno porte

Ícone cidade de médio porte

Cidades de médio porte

Ícone cidade de grande porte

Cidades de grande porte

Solução aplicável nas regiões:


Nível de maturidade da solução

Ideação e pesquisa


Aplicada em escala piloto


Disponível comercialmente e aplicada


Amplamente disseminada


Tipo de Investimento

Informação indisponível


Emissão de GEE (Gases de Efeito Estufa)

Esta solução contribui para a redução da emissão de GEE (Gases de Efeito Estufa)

Justificativa

A adoção de redes inteligentes contribuem para o aumento da eficiência energética. Desta maneira, caso as fontes de energia utilizadas sejam de origem fóssil, a solução contribui para a redução da emissão de GEE.


As Redes Elétricas Inteligentes ou Smart Grids se utilizam de tecnologias modernas de informação e de controle, que visam gerenciar de forma mais eficiente os fluxos bidirecionais de energia e de comunicação. A solução facilita a integração da energia produzida a partir de fontes intermitentes, por meio do gerenciamento da geração distribuída. Ademais, permite o monitoramento em tempo real dos sistemas de transmissão e a integração de veículos elétricos à rede de energia. Com isso, há um melhor controle sobre o sistema e, portanto, maior eficiência, confiabilidade e segurança. São usados sistemas de comunicação de duas vias, em que centros de controle comandam o funcionamento de medidores inteligentes instalados nas edificações visando: i) gerenciar o consumo de energia dos dispositivos inteligentes nos horários de pico de demanda; ii) realizar manutenções preventivas nos medidores; e iii) receber informações em tempo real da rede elétrica, assim permitindo identificar, por exemplo, quedas no fornecimento de energia. Este é o caso dos transformadores universais inteligentes, que baseados na interface de alimentação elétrica bidirecional, permitem a gestão da distribuição de eletricidade gerada a partir da integração de painéis fotovoltaicos, bancos de baterias e veículos elétricos. Por sua vez, a medição inteligente é feita por meio de medidores eletrônicos. Esse medidor utiliza conversores digitais para fazer o registro do consumo. A classe de exatidão desse medidor é determinada pelo tipo de processamento dos conversores digitais. A medição inteligente, por meio de medidores eletrônicos, permite a realização de várias tarefas, além da própria medição de energia, tais como: medição de energia ativa, reativa, demanda máxima, fator de potência, tensão e corrente. A adoção de redes elétricas inteligentes promove maior eficiência no consumo de energia junto às edificações, bem como permite um melhor gerenciamento da rede elétrica, o que reduz custos das empresas distribuidoras de eletricidade. Consequentemente, há uma redução nas emissões de gases de efeito estufa associada à geração elétrica, assim como economia de água dos reservatórios de usinas hidrelétricas. Finalmente, a melhoria na gestão da oferta e demanda de eletricidade aumenta a resiliência do sistema a eventos extremos, assim trazendo maior robustez à distribuição de eletricidade em ambiente urbano.

Redes inteligentes Cidades inteligentes Geração distribuída Smart Grid

O Problema

Com o aumento da geração distribuída de energia, os fluxos de energia e de comunicação nas redes elétricas se tornou bidirecional e o perfil de consumo destes consumidores tem se modificado. Neste contexto, as redes elétricas inteligentes são projetadas para deslocar o consumo para fora do horário de pico e de modo a maximizar a utilização da geração própria (principalmente fotovoltaica), que ocorre antes deste horário, e diminuir a injeção de energia na rede e a necessidade de expansão da geração centralizada. Alternativamente, quando estas redes podem ser acopladas a carros elétricos, as baterias destes veículos possibilitam o armazenamento da energia gerada pelos painéis fotovoltaicos para serem utilizadas durante o horário de pico, ao invés de energia da rede. Em cidades com elevada variação sazonal na demanda por eletricidade, dada pelo aumento da população sazonal, como nas cidades litorâneas ou turísticas, o atendimento da demanda de ponta se torna ainda mais desafiador. A adoção de Smart Grids pode contribuir para mitigar estes problemas, podendo inclusive trazer vantagens econômicas e ambientais para as cidades que resolvam fomentá-las.