A digitalização da energia

A atual transição energética abrange todos os aspectos do sistema elétrico. Um dos mais relevante, ao lado da descarbonização do mix de geração da eletricidade, é a digitalização, que está transformando os processos de produção, distribuição e consumo da energia. Manutenção preditiva e aprendizado de máquina A digitalização da energia começa onde a energia começa: nas usinas de geração. Atualmente, não apenas os parques eólicos e fotovoltaicos, mas também as antigas usinas hidrelétricas são administradas, pelo menos parcialmente, de forma automatizada. Graças a sensores, é possível coletar em tempo real os sinais provenientes de uma turbina, barragem ou duto e enviá-los para uma sala de controle centralizada. Aqui, utilizando softwares inovadores, é possível observar qualquer dado anômalo e identificar potenciais riscos. Dessa forma, é possível intervir rapidamente, antes que o dano aconteça: é a chamada manutenção preditiva, que permite realizar as reparações sem pressa e quando interferem menos nas atividades de produção. A identificação em tempo real das falhas consente melhorar o desempenho e a eficiência das usinas. Os programas utilizados para este fim, graças à abordagem baseada em dados e aos algoritmos de aprendizado de máquina, são capazes de se melhorar autonomamente, principalmente porque a gestão centralizada pode contar com Big Data provenientes não apenas de uma única planta, mas de todas as unidades do mesmo fabricante. Desta forma, os softwares mais avançados, como o Aveva Predictive Analytics, são atualizados gradualmente e se tornam cada vez mais precisos. A longo prazo, o aprendizado automático permitirá que as usinas monitorem autonomamente o seu próprio estado de estresse. Por sua vez, a inteligência artificial (IA) permite identificar, em tempo real, não apenas anomalias, mas também simples ineficiências que, embora não comprometam o funcionamento de uma usina, podem reduzir sua produtividade: dessa forma, é possível resolver o problema com ações de médio e curto prazo para melhorar o desempenho. Quanto às operações em campo, a Internet das Coisas, em sua variante IIoT (Internet das Coisas Industrial), oferece ferramentas como drones ou robôs que podem realizar inspeções nas usinas reduzindo o tempo, aumentando a precisão e a eficiência e eliminando os riscos para os funcionários. Além disso, desta forma, também é possível realizar estudos sobre os impactos ambientais, por exemplo no que se refere à biodiversidade, ou à gestão dos recursos hídricos nas áreas próximas às usinas e minimizá-los. Para as operações remotas, uma grande ajuda é dada pelos óculos inteligentes: com eles, um operador pode observar no seu monitor, em tempo real, o que está acontecendo em uma planta localizada mesmo a grande distância e, eventualmente, auxiliar remotamente a equipe presente no local. E quando, em fim, a presença humana torna-se necessária, a transformação digital oferece um grande apoio graças aos sistemas de realidade aumentada ou virtual: dessa maneira, os técnicos, por meio de simulações digitais, recebem um treinamento comparável ao dos pilotos de avião e uma vez em campo eles controlam a situação tendo mais elementos à disposição. Redes inteligentes: uma rede cada vez mais flexível e descentralizada O efeito mais evidente da digitalização pode ser observado nas redes que transportam e distribuem a eletricidade produzida. Neste campo, os elementos básicos são os medidores eletrônicos que habilitam as redes inteligentes e permitem a gestão e o equilíbrio eficiente do sistema elétrico: uma solução importante principalmente para as fontes renováveis intermitentes, como eólica e solar, que dessa forma podem ser totalmente integradas à rede. Isso é ainda mais importante em um cenário em que a rede é cada vez mais flexível e descentralizada: do antigo esquema top-down, no qual a energia fluía de maneira unidirecional do produtor ao consumidor, estamos mudando para um modelo de geração distribuída, onde há um número crescente de pequenos produtores e consumidores capazes de fornecer eletricidade à rede. A flexibilidade torna-se, portanto, um elemento fundamental que permite às redes gerir fluxos e estabelecer um diálogo em tempo real entre os operadores e os consumidores, que cada vez mais são verdadeiros atores ativos na rede. Portanto, o desafio da digitalização da energia, envolve sobre tudo os operadores de rede. As estimativas apontam que 17% dos investimentos em redes se concentrarão no futuro justamente em inovações em termos de transmissão (TSO, Transmission System Operator) e, principalmente, distribuição (DSO, Distribution System Operator) de fontes renováveis. Outra evolução das redes inteligentes é a sua transformação em plataformas resilientes, participativas e sustentáveis, capazes de permitir novos serviços e gerar valor para todo o ecossistema. A infraestrutura torna-se assim a base essencial para as atividades econômicas e sociais: redes de distribuição elétrica acessíveis, flexíveis e inclusivas têm um papel fundamental para permitir que a sociedade em geral, e os stakeholders em particular, alcancem seus objetivos. Além disso, a gestão inteligente da rede permite aumentar a eficiência e diminuir as perdas, com um benefício adicional para o meio ambiente. Por fim, o novo modelo de eletricidade – com a eletrificação do consumo, ou seja, a substituição de tecnologias que utilizam combustíveis fosseis por outras que utilizam eletricidade de fontes renovais - abre oportunidades em termos de mercado e modelos de negócios. Modelos em que antigos e novos participantes estarão envolvidos e que requerem transparência e rastreamento em tempo real dos fluxos de energia. Os operadores de rede, portanto, atuam como facilitadores neutros deste mercado dinâmico e, acima de tudo, como parte ativa no armazenamento de energia e na gestão de cargas, bem como no monitoramento de tarifas. Um novo papel para o consumidor Como visto, também na outra ponta do sistema energético, a do consumidor, a transição energética é favorecida pela digitalização. Um exemplo dos benefícios tangíveis que a digitalização oferece aos clientes é representado pelas interfaces inovadoras através das quais os novos medidores inteligentes fornecem informações, praticamente em tempo real, sobre o consumo e a produção, garantindo novos serviços como demand response e domótica, assim como soluções remotas inteligentes para a gestão de sistemas de segurança, eletrodomésticos e ajustes de temperatura. Desta forma, os clientes mudam de papel: de usuários passivos e sem responsabilidades, passam a ser protagonistas ativos e exigentes do sistema elétrico, aumentando sua conscientização energética. Isso é ainda mais verdadeiro para os prossumidores, ou seja, os clientes que são ao mesmo tempo produtores e consumidores de energia: graças à digitalização, contribuem para a criação de uma matriz de geração elétrica com menos emissões. A transição energética é um fenômeno que vai além da simples geração de eletricidade limpa e que, por meio da digitalização, envolve a todos, produtores e consumidores.

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Das usinas às redes: a digitalização da energia

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