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7 grandes desafios de uma rede eléctrica e as suas soluções

14 Outubro 2020 por Radoslav Stompf
7 grandes desafios de uma rede eléctrica e as suas soluções

A electricidade é uma coisa poderosa. Para utilizar os seus benefícios, é necessário que a quantidade de electricidade na rede corresponda às necessidades reais de consumo. Devido ao aumento constante da procura e ao crescimento da popularidade de tais avanços como os veículos eléctricos, há vários desafios que os operadores da rede eléctrica têm de enfrentar.

 

 

 

1. Quantidade crescente de fontes de energia renováveis

 

Espera-se que até 2050, 62%da energia gerada seja coberta por energias renováveis. Em comparação, a quantidade de energia verde gerada em 2019 representou 27 %da produção mundial e apenas 13 % detoda a capacidade de produção na Eslováquia. No entanto, a ligação das fontes de energia renováveis (FER) à rede não é tão simples como parece e a sua eficácia depende inteiramente das condições meteorológicas. Deste ponto de vista, as FER são consideradas uma fonte de energia instável e o seu funcionamento, sem um sistema de gestão avançado, pode causar um gravedesequilíbrio na rede.

 

 

 

Solução: Acumulação de electricidade.Baterias ou outros sistemas de armazenamento de energia que possam armazenar energia não utilizada e poupá-la para necessidades posteriores. A inteligência artificial pode melhorar os sistemas de previsão e assim permitir previsões meteorológicas ou de consumo de energia mais precisas. Com esta abordagem, as empresas de serviços públicos podemmelhorar o planeamento das necessidades eléctricas dos seus clientes e as soluções inteligentes de gestão de energia podem transformar a energia verde numa alternativa fiável aos combustíveis fósseis.

 

 

 

2. Perdas na transmissão de electricidade

 

A distribuição de electricidade em longas distâncias aumenta a temperatura dentro das linhas eléctricas, causando assim perdas significativas de energia sob a forma de calor. No final, estas perdas são pagas pelos consumidores diários de electricidade. Em 2019, as taxas relacionadas com as perdas na transmissão de electricidade representaram 4,57% do preço final da electricidade para as famílias e 4 % para os proprietários de empresas na Eslováquia. Embora a quantidade de energia que é perdida seja relativamente baixa na Europa, cerca de 4-5 %, noutros países está a atingir números muito superiores. Por exemplo, 19% na Índia e uns espantosos 50%no Haiti.

 

 

 

Solução:descentralização da energia. Uma mudança da produção de electricidade em algumas grandes centrais eléctricas para um sistema de pequenas fontes de energia locais que asseguram o consumo de energia o mais próximo possível da sua fonte, mesmo ao nível de edifícios residenciais individuais, por exemplo, prosumers.

 

 

 

3. Falhas frequentes de energia

 

As duas causas mais comuns de apagões são condições meteorológicas extremas e linhas eléctricas desgastadas pelo tempo. Embora a Europa não seja afectada com frequência, casos graves de cortes de energia ameaçam milhões de pessoas e já causaram prejuízos de mil milhões de dólares na Austrália e nos Estados Unidos. Além de paralisar a vida dentro das áreas afectadas, um enorme apagão pode resultar em danos de dispositivos electrónicos e importantes perdas de dados.

 

 

 

Solução: Aumento daauto-suficiência energética. Fontes de reserva, tais como baterias, podem oferecer protecção duradoura em caso de cortes de energia e assegurar o funcionamento contínuo de equipamento crucial. Quando combinado com uma fonte de energia renovável, um ponto de entrega pode armazenar energia verde e poupá-la para utilização posterior.

 

 

 

4. Electromobilidade

 

Os veículos eléctricos (VE) ainda são raros, mas os rápidos avanços da tecnologia estão a aumentar a sua popularidade. No entanto, o carregamento de VE pode levar um tempo significativo e se não podemos permitir passar meio dia na estação de serviço, precisamos de utilizar um super-carregador que consome uma imensa quantidade de energia. Para comparar, uma carga completa utilizando um sobrealimentador equivale ao lançamento de 70 unidades de ar condicionado de uma só vez. Uma mudança tão instantânea na procura de energia é um enormeproblema para a rede.

 

 

 

Solução:Rede inteligente.Ligaçãoonlinede várias fontes, tais como painéis solares, baterias, carregadores EV ou outro equipamento. Através da análise de "Grandes Dados" recolhidos em tempo real, é possível acelerar o tempo de reacção às mudanças na rede eléctrica e assim garantir um fornecimento de energia de alta qualidade e estável. Ou, por outras palavras, os dispositivos podem dispor de energia não utilizada para beneficiar outros equipamentos que dela necessitam.

 

 

 

5. Modernização da rede

 

Embora a vida operacional das linhas eléctricas não seja eterna e a renovação ou construção de novas linhas eléctricas seja dispendiosa, há uma necessidade constante de aumentar a sua capacidade.

 

 

 

Solução:Descentralização da energia. Como mencionado acima, a produção e consumo local de energia reduz a quantidade de electricidade distribuída através da rede eléctrica. Portanto, as perdas de transmissão são menores e as linhas eléctricas menos sobrecarregadas duram mais tempo.

 

 

 

6. Ameaça de ataques cibernéticos

 

A digitalização do sector energético tem também os seus efeitos secundários. Já foram detectados casos em que um grupo de hackers se infiltrou em sistemas de empresas de energia e expôs milhares de lares a um apagão controlado.

 

 

 

Solução: Blockchain. O potencial das bases de dados distribuídas para eliminar ciberataques revelou-se tão eficiente que mesmo as instituições financeiras internacionais, por exemplo, J.P. Morgan e Nasdaq, consideram a sua implementação. Do mesmo modo, como durante a descentralização da produção de energia em que a responsabilidade pelo funcionamento da rede não está nas mãos de um único fornecedor, as bases de dados distribuídas significam que um ataque a um único ponto da rede, por exemplo uma central eléctrica, não pode interferir com o funcionamento de todo o sistema.

 

 

 

7. Ameaça de ataques terroristas

 

Ainda que um ataque a fontes alimentares ou outros fornecimentos vitais possa causar grandes problemas e pânico na sociedade, com as actuais opções de transporte a situação pode ser resolvida relativamente depressa. Por outro lado, a devastação das linhas eléctricas pode demorar muito mais tempo a reparar.

 

 

 

Solução: Micro-redes. Ou, dito simplesmente, comunidades auto-suficientes de energia. Se um grupo terrorista decidisse interromper o fornecimento de energia em grande escala, seria necessário um ataque a um enorme número de micro-rede.

 


Sobre Radoslav Stompf

Stompf

Radoslav Stompf é co-fundador e CEO da FUERGY. A Radoslav tem +20 anos de experiência no desenvolvimento de sistemas de controlo e optimização para a indústria energética. Foi consultor sénior de aplicações para um fornecedor de soluções completas de TI para empresas de energia e industriais na Europa Central. Em 2014, foi co-fundador do SmartEn, onde assegurou a optimização energética para grandes clientes em números superiores a 10M EUR anuais. A missão da Radoslav é ajudar a moldar o futuro do mercado global da energia.


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