Smart Metering : É realmente interessante para a indústria?

Smart Metering : É realmente interessante para a indústria?

O que é a contagem inteligente ?

Sobre a questão da utilização racional da energia, os contadores inteligentes revelam-se uma verdadeira solução a considerar. Mas, o que é de facto a contagem inteligente? A contagem inteligente é literalmente o acto de utilizar um contador inteligente. Isto leva a questionar o que é um contador inteligente? O contador inteligente é uma ferramenta utilizada para registar diferentes dados de contagem, leitura à distância em intervalos especificados e funções de controlo à distância associadas com o contador eléctrico, de gás ou de água. Esta ferramenta inclui o chamado "smart", ou seja, capaz de funções acima, utilizando hardware e software adequados e realizando um intercâmbio fiável de informações, instruções e gestão de dados.

A contagem inteligente é mais frequentemente referenciada no contexto do consumo de energia eléctrica. Vamos concentrar-nos na electricidade.

Situação actual na União Europeia (UE)

80% dos contadores inteligentes são lançados na Europa até 2020 é o objectivo que o Parlamento Europeu estabeleceu em 2009 na sua Directiva sobre regras comuns para o mercado interno da electricidade. A aplicação da Directiva foi condicionada por uma avaliação económica a longo prazo de todos os custos e benefícios para o mercado e para o consumidor, considerados individualmente, ou um estudo que determinou qual o modelo de contadores inteligentes mais racional e mais barato do ponto de vista económico e qual o calendário que pode ser considerado para a distribuição. E hoje em dia? De acordo com o relatório da Comissão Europeia de 2014, foram instalados quase 45 milhões de contadores inteligentes em três Estados-Membros (Finlândia, Itália e Suécia), ou seja, 23% das instalações previstas na UE até 2020. No mesmo relatório, o compromisso dos Estados-Membros corresponde a um investimento estimado em quase 45 mil milhões de euros para a instalação, até 2020, de quase 200 milhões de contadores eléctricos inteligentes (representando aproximadamente 72% dos consumidores europeus) e 45 milhões de contadores de gás (quase 40% dos consumidores).

No campo industrial

Vejamos um pouco as aplicações industriais. Como podemos avaliar a contribuição dos contadores inteligentes na indústria fortemente dependente da energia? Note-se que o mercado industrial (na UE-28) representa ligeiramente mais de 36% do consumo de energia em 2013 [electricidade, Eurostat 2014]. Portanto, a contagem inteligente representa tanto uma abordagem tecnológica como uma abordagem económica que permite

1. reduzir os custos (económicos)

• relacionados com o consumo devido à monitorização em tempo real do consumo de energia.
• Além disso, permite optimizar toda a cadeia do processo industrial. De facto, a utilização da enorme quantidade de dados registados pelos contadores inteligentes permite adoptar estratégias que permitem beneficiar de políticas de preços dinâmicas dos serviços públicos. A escolha de contadores inteligentes permitiria aos consumidores industriais fazer poupanças significativas, desviando o seu consumo das horas de ponta para as quais o preço da energia é mais elevado.

2. reduzir o risco(tecnológico)

• Outro aspecto interessante que caracteriza a contagem inteligente é a análise da qualidade de energia (PQ) e a subsequente comunicação em tempo real de eventos PQ, permitindo acções atempadas (ou preventivas). A qualidade da energia é uma propriedade eléctrica que descreve a energia eléctrica que conduz uma carga eléctrica e a sua capacidade de funcionar correctamente graças a essa energia eléctrica. Sabendo isto, podemos imaginar o quanto a produtividade dos fabricantes poderia ser afectada no caso de eventos de PQ nos parques industriais de abastecimento da rede onde esses fabricantes estão localizados. Por conseguinte, os eventos PQ podem revelar-se muito críticos. Assim, a monitorização de sistemas de contagem inteligentes permite adoptar soluções que podem ser significativas para a indústria a várias escalas que vão desde a previsão dos custos de consumo (escala temporal) até à identificação de anomalias ao longo de um processo industrial.

E quanto à eficiência energética real?

Utilização num Sistema de Refrigeração

Um estudo publicado no Elsevier Journal em 2014 sobre a previsão do desempenho de um sistema de refrigeração utilizado para avaliar os contadores inteligentes do ponto de vista da eficiência energética. O objectivo era prever o coeficiente de desempenho de um sistema de refrigeração (arrefecimento) de acordo com a quantidade de fluido refrigerante - neste caso R404A - que flui através do circuito, utilizando técnicas de mineração de dados aplicadas aos dados fornecidos pelo contador inteligente.

Basicamente, o sistema de refrigeração é utilizado para extrair calor de um meio para o exterior. É caracterizado por um fluido refrigerante que flui nos canais do sistema e absorve o calor para formar vapor a baixa pressão. Depois o fluido é comprimido a uma pressão suficientemente alta para transferir o seu calor para o ar ambiente ou água para ser condensado e formar líquido. Assim, o coeficiente de desempenho pode ser definido como a relação entre o calor removido pelo sistema de refrigeração e o calor absorvido pelo sistema. Para realizar o estudo, as informações necessárias foram fornecidas pelo sistema de medição inteligente acoplado ao compressor quando em funcionamento devido às propriedades eléctricas relacionadas com o fluido refrigerante e a quantidade utilizada na compressão de vapor no sistema de refrigeração.

O estudo tinha uma espécie de dupla finalidade. Em primeiro lugar, permitiu estimar o coeficiente de desempenho associado a uma quantidade do líquido refrigerante (fluido refrigerante) e portanto a quantidade de líquido refrigerante que afecta o desempenho dos equipamentos. Esses equipamentos são avaliados pela sua capacidade de refrigeração e pelo tempo de refrigeração de que necessitavam. Em segundo lugar, o objectivo era detectar e corrigir possíveis anomalias (fuga de fluido refrigerante) no sistema de refrigeração. Embora os resultados sejam muito encorajadores (positivos), pareceu interessante prosseguir os estudos sobre os parâmetros de optimização na previsão do coeficiente de desempenho.

Para concluir

Considerando os campos de aplicação abordados acima dos contadores inteligentes são úteis para um melhor controlo do consumo de energia, bem como dos custos resultantes. Além disso, a um determinado nível, podem também desempenhar um papel fundamental nas tarefas de manutenção e optimização realizadas na indústria.

Para além disto, a questão seguinte apazigua-se na parede. Serão os contadores inteligentes a"tecnologia de transição" para o que é frequentemente chamado"indústria4.0","fábrica digital" ou apenas"IoT"?

O que é que pensa?