O artigo fala sobre o efeito combinado da energia solar, sistemas de armazenamento de energia e infraestrutura de rede inteligente, juntamente com a modernização da rede e a rede inteligente. Essa integração revoluciona a produção, o armazenamento e a distribuição de energia sustentável. Ela não apenas melhora a eficiência e a confiabilidade das concessionárias de energia elétrica, mas também cria um sistema de energia mais verde e resiliente.
Modernização da rede e Smart Grid
A rede elétrica não é apenas sobre gerar e transmitir eletricidade. Proprietários de ativos, fabricantes, provedores de serviços e funcionários do governo trabalham juntos para manter uma rede elétrica altamente confiável.
Para garantir fontes de energia confiáveis, seguras e limpas, o Escritório de Eletricidade (OE) está colaborando com seus parceiros públicos e privados para melhorar, revitalizar e atualizar a infraestrutura energética.
A infraestrutura elétrica é antiga e sobrecarregada, mas modernizá-la e torná-la mais inteligente irá resultar em resiliência. Tecnologias, equipamentos e controles de ponta podem reduzir quedas de energia e melhorar a eficiência no fornecimento de eletricidade. Eles também ajudam a minimizar o impacto de tempestades e restaurar o serviço mais rapidamente quando ocorrem quedas de energia. Com acesso conveniente aos seus próprios dados, os consumidores têm o poder de controlar sem esforço seu consumo de energia e gerenciar efetivamente os custos associados. Atualizar a rede beneficia as concessionárias de várias maneiras, incluindo:
- Melhor incorporação de fontes de energia renováveis
- Picos de carga reduzidos.
- Maior segurança
- Despesas operacionais mais baixas
O avanços nas tecnologias de comunicação bidirecional, os sistemas de controle e o processamento de computadores abriram caminho para a implementação de smart grid tecnologias. Tecnologias avançadas usadas na modernização de redes inteligentes incluem:
- Unidades de Medição de Fasores (PMUs), que são sensores avançados que ajudam os operadores a avaliar a estabilidade da rede.
- Os medidores digitais fornecem aos consumidores informações aprimoradas e relatam interrupções automaticamente.
- Os relés são usados para detectar e recuperar falhas na subestação automaticamente.
- Os interruptores de alimentação automatizados redirecionam a energia para contornar problemas, e as baterias armazenam o excesso de energia para uso posterior no atendimento à demanda do cliente.
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Características da tecnologia Smart Grid
Seis características comuns das redes inteligentes são as seguintes:
1. Ênfase em dados.
As redes inteligentes são caracterizadas pela melhor integração da coleta, processamento e compartilhamento de dados no sistema de energia. Sensores de IoT coletam informações em tempo real sobre geração e transmissão de eletricidade. Esses dados são acessíveis tanto para usuários finais, que podem monitorar seu próprio uso de energia, quanto para cidades, que podem analisar fatores como iluminação pública, fluxos de tráfego e retenção de calor.
2. Maior resiliência da rede.
As redes inteligentes beneficiam da utilização de dados, o que ajuda a identificar e resolver problemas. A manutenção preditiva economiza custos, minimiza o tempo de inatividade e estende a vida útil do equipamento. A integração de fontes de energia distribuídas aumenta a resiliência de energia.
3. Expandir a geração de energia
Fontes de energia renováveis de baixo carbono enfrentam problemas de eficiência. A energia eólica e a energia solar fotovoltaica têm menor eficiência em comparação ao carvão ou aos hidrocarbonetos. Redes inteligentes e resposta à demanda ajudar a achatar a demanda, enquanto a tecnologia de baterias e a conversão de hidrogênio irão melhorar a captura de energia renovável. O armazenamento solar de grande capacidade e o armazenamento de energia de rede inteligente, como o armazenamento bombeado, fortalecem a resiliência da energia da rede.
4. Melhorou os sistemas existentes.
Para que os departamentos de redes inteligentes funcionem corretamente e melhorem a eficiência energética, certos ativos críticos, como aparelhagem elétrica, precisam ser atualizados. Esta atualização irá permitir melhor monitoramento e controle do fluxo de energia, o que é importante ao lidar com diferentes fontes de energia. Além disso, as redes inteligentes incluem sistemas de armazenamento para reduzir o desperdício de energia renovável e fornecer energia de reserva para a rede. A rede atual não precisa ser substituída, mas atualizações direcionadas são necessárias.
5. Melhor otimização de mercado.
O preço é um fator-chave na determinação da demanda por qualquer recurso ou bem. As redes inteligentes utilizam esse conceito para otimizar o consumo e a produção de energia ao longo do dia. Duas tecnologias principais, Resposta à demanda e demanda dinâmica, ajude a alcançar isso por usando sensores para equilibrar a oferta e a demanda dentro da rede. Eles alcançam esse equilíbrio programando dispositivos para ajustar seu uso de energia de acordo com as necessidades da rede. Por exemplo, baterias municipais podem atrasar o carregamento, e data centers podem programar tarefas para a noite ou responder a surtos repentinos de energia renovável.
6. Padrões universais
As redes inteligentes visam expandir a interoperabilidade para criar um sistema de energia unificado. Isto envolve uma maior partilha de dados e o desenvolvimento de normas universais para equipamentos e tecnologia. Os padrões de equipamentos elétricos melhoram a segurança e reduzem o risco de danos e tempo de inatividade. Os painéis de controle UL508A servem como um padrão de segurança em ambientes industriais e elétricos. A interoperabilidade dos padrões de segurança digital permite o compartilhamento de dados, mantendo o controle e prevenindo violações.
A transformação da rede elétrica cria desafios e oportunidades para melhorar o sistema de distribuição de eletricidade. Para que a modernização da rede seja bem-sucedida, é essencial ter um esforço bem coordenado e estratégico focado em pesquisa, desenvolvimento e demonstração (RD&D) que envolva ativamente os setores público e privado.
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