Smart Grid

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IFMG Instituto Federal de Minas Gerais Campus Betim Tecnólogo em Automação Industrial Trabalho Final de Informática Smart Grid Charles Santos Luiz Alexandre da Silva Santos Paulo Cesar Betim - MG Abril de 2013

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Campus Betim

Tecnólogo em Automação Industrial

Trabalho Final de Informática

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Charles Santos

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Betim - MG

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Trabalho Final de Informática

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Trabalho de Informática apresentado

como requisito de Trabalho Final da

Disciplina Introdução à Informática do

curso tecnológico em Automação

Industrial do Instituto Federal de Minas

Gerais, Campus Betim, lecionada pelo.

Professor: Igor da Costa Vieira

Betim – MG

Abril de 2013

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“A mente que se abre a uma nova ideia

Jamais voltará ao seu tamanho original.”

Albert Einstein

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“Hoje a energia elétrica é fundamental. Dela

dependem a vida cotidiana e a capacidade de

realizar grande parte das atividades humanas.

Antes o sol governava nossa existência. Agora, só

ficamos no escuro se quisermos.”

Afonso Capelas Jr

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RESUMO

O Smart Grid é uma tecnologia que vem sendo discutida em todo mundo. Ele está

modernizando as redes de distribuição de energia elétrica tornando-as um sistema inteligente,

que seja capaz de prever falhas e integrar novas fontes de energias renováveis no sistema

elétrico.

Palavras Chave: Smart Grid, Fontes Renováveis de Energia.

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LISTA DE ILUSTRAÇÕES

Figura 1: Topologia de Redes Inteligentes (7) ......................................................................... 18

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LISTA DE TABELAS

Tabela 1: Algumas iniciativas relacionadas às redes inteligentes ao redor do mundo (2) ....... 20

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SUMARIO

1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................. 9

2 5W2H ............................................................................................................................... 10

3 ENERGIA ELÉTRICA - SURGIMENTO E EVOLUÇÃO ............................................ 12

4 SMART GRID .................................................................................................................. 14

4.1 Medidores Eletrônicos ............................................................................................... 15

4.2 Cidades Testes ........................................................................................................... 16

4.3 Topologia ................................................................................................................... 16

4.4 Panorama da Regulação do Setor no Brasil ............................................................... 18

4.5 Iniciativas Relacionadas às Redes Inteligentes ao Redor do Mundo ......................... 20

4.6 A Cemig e o Smart Grid ............................................................................................ 20

5 CONCLUSÃO .................................................................................................................. 22

6 BIBLIOGRAFIA .............................................................................................................. 25

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1 INTRODUÇÃO

Com a crescente demanda de energia elétrica e as discursões sobre proteção ambiental,

estamos diante de um desafio: utilizar, cada vez mais, novas fontes de energia elétrica

renováveis. Mas como iremos agregar essa energia renovável no sistema de transmissão e

distribuição se ela é geralmente intermitente (no caso da energia provinda de células

fotovoltaicas e energia eólica, que dependem da intensidade da radiação solar e da velocidade

dos ventos, respectivamente)?

O Smart Grid ou Rede Inteligente é a solução. Ele está sendo desenvolvido para que micro

geradores possam estar conectados à rede, podendo fornecer ao sistema a energia que não está

consumindo e podendo, também, receber energia da rede, quando sua produção não for

suficiente. Além desta possibilidade, o Smart Grid é bidirecional, estando o cliente e a

concessionaria de energia cientes do consumo de energia e da tarifação vigente naquele

momento, tudo isso graças a aferidores eletrônicos de consumo.

Esse trabalho tem como objetivo apresentar o Smart Grid.

O trabalho está dividido em 5W2H, Energia Elétrica, Smart Grid e Conclusão. Em 5W2H são

respondidas as perguntas básicas do Gerenciamento de Projetos. Em Energia Elétrica é

apresentada uma breve historia da energia elétrica e sua evolução. Em Smart Grid é

apresentado as redes inteligentes e o panorama no Brasil.

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2 5W2H

O termo 5W2H vem do Gerenciamento de Projeto. O termo nos mostra que sempre que estas

perguntas são feitas não se perde o foco no objetivo e a excelência é mais facilmente

alcançada.

As siglas 5W2H vêm do inglês, estando elas abaixo e devidamente respondidas:

What? – O que?

O Programa Brasileiro de Rede Elétrica Inteligente, o Smart Grid.

Where? – Onde?

De inicio em algumas cidades de médio porte, para testes e com o avançar da

tecnologia, em todo sistema brasileiro de distribuição de energia elétrica.

When? – Quando?

Em médio prazo.

Who? – Quem?

Concessionárias de distribuição de Energia Elétrica.

Why? – Por quê?

Pelo fato do continuo aumento da demanda de energia elétrica e por fatores de

proteção ambiental. O Smart Grid vai permitir a integração de pequenas geradoras de

energia renováveis que estejam próximos aos centros de carga, aliviando o consumo

de energia elétrica provinda de termelétricas movidas a combustíveis fosseis.

How? – Como?

Modernizando e automatizando as redes de distribuição de energia e incentivando na

criação de novas pequenas geradoras.

How Much? – Quanto custa?

A Cemig e a Ligth investem R$ 65 milhões em Smart Grid (1).

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Os Estados Unidos tem um programa de investimentos de US$ 4,5 bilhões em

infraestrutura de Smart Grid (2).

A Austrália investiu em 2010 US$ 100 milhões na Iniciativa Nacional de Eficiência

Energética para Smart Grid e para a Cidade Inteligente (2).

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3 ENERGIA ELÉTRICA - SURGIMENTO E EVOLUÇÃO

Antes de falarmos de energia elétrica devemos falar de eletricidade.

Foi Tales de Mileto quem descobriu as cargas elétricas, na Grécia Antiga. Ele foi um filósofo

onde sua tentativa de buscar a verdade da vida na natureza o levou a algumas experiências

com magnetismo, que naquele tempo só existiam como curiosa atração entre objetos de ferro

e um tipo de rocha encontrada na cidade de Magnésia, de onde o nome deriva (3).

A eletricidade é um termo geral que abrange uma variedade de fenômenos resultantes da

presença e do fluxo de carga elétrica. O uso mais comum da palavra “eletricidade” atrela-se à

sua acepção menos precisa: a Energia Elétrica (4).

A energia elétrica é a capacidade de uma corrente elétrica realizar trabalho. Ela é gerada

através da aplicação de uma diferença de potencial entre dois pontos condutores, que

permitem estabelecer uma corrente elétrica entre ambos. Pode ser obtida através de energia

química e energia mecânica (5).

No sistema internacional (SI), a energia elétrica é dada em Joule (J), porém, a unidade de

medida mais utilizada é o quilowatt-hora (kWh) (5).

Em 1879 Thomas Edison inventou e criou a lâmpada incandescente e dois anos depois proveu

escavações em Manhattan, Nova Iorque, para instalar fios de cobre em tuneis subterrâneos,

sendo, também, o responsável pelo nascimento das redes elétricas. O inquieto inventor

também construiu a usina de geração de eletricidade da estação Pearl Street, à sombra da

famosa ponte do Brooklim. Em 4 de setembro de 1882, Thomas Edison acionou um

interruptor no prédio do banqueiro J. P. Morgan. Fez-se a luz, centenas de lâmpadas

produzidas por ele se acenderam como por milagre, iluminando as salas da Drexel, Morgan &

CO., entre outros escritórios vizinhos. Na década de 1890, linhas de eletricidade interligavam

uma nova usina geradora, localizada nas cataratas do Niágara, em Buffalo, a 32 quilômetros

de distância (6).

Foi também Thomas Edison o responsável pela eletricidade no Brasil, a pedido de Dom Pedro

II. Em 1876, em visita à Filadélfia, o imperador soube que ele trabalhava no desenvolvimento

da lâmpada, na época em fases de testes. Mesmo assim, solicitou a Thomas Edison que

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providenciasse a instalação de luz elétrica na estação central da Estrada de Ferro Dom Pedro

II. Em 1879, seis lâmpadas acionadas por dois dínamos encheram de luz as dependências da

estação, que mais tarde viria a ser conhecida como Central do Brasil (6).

A rede elétrica criada por Thomas Edison, no entanto, pouco evoluiu desde então. Por isso,

ainda é suscetível a panes e apagões. A rede elétrica que temos no momento é frágil e

imprevisível, a ponto de ser interrompida por tempestades de raios, ventos fortes e curtos

circuitos, sem que haja tempo hábil para que apagões sejam evitados. O excesso inesperado

de demanda é outro problema (6).

Hoje, para se aferir quanto uma família ou um empreendedor gasta de energia é preciso que

uma pessoa se dirija à residência, ao escritório ou à empresa e anote o que vê no velho

medidor eletromecânico, tecnologia da década de 1920. Por outro lado, a companhia

distribuidora só sabe que houve queda no fornecimento quando o consumidor telefona ou

envia uma mensagem para reclamar. As empresas de eletricidade não dispõem de informações

precisas em tempo real sobre o fluxo de corrente em suas linhas. Esse controle depende da

reação das pessoas e de interruptores mecânicos pouco precisos (6).

Nos dias atuais a rede elétrica deve ser, ao mesmo tempo, mais confiável e precisa se mostrar

compatível com outras matrizes energéticas, interligando, por exemplo, as principais usinas

hidrelétricas e parques eólicos, distantes dos centros urbanos. Automatizada e munida de

recursos de auto regulação, seria menos vulnerável a panes e apagões. Também estaria

receptiva a outras fontes energéticas intermitentes e de pequena escala, como painéis solares e

turbinas eólicas, por exemplo. Essa nova tecnologia atende pelo nome de Smart Grid: a rede

inteligente de energia (6).

Como advento do Smart Grid, a relação entre a rede fornecedora e o consumidor vai clarear.

Será possível acompanhar o consumo, efetuar cortes e religações remotas, impor diferentes

tarifas para a energia dependendo do horário do dia, entre outras. Isso permitirá, tanto ao

cliente quanto às companhias de eletricidade, considerável redução nas despesas com energia

e diminuição nos níveis de poluição e nas emissões de gases do efeito estufa, provenientes de

termelétricas movidas a combustíveis fósseis (6).

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4 SMART GRID

O termo Smart Grid foi usado pela primeira vez em 2005 em um artigo escrito por S.Massoud

Amin e Bruce F. Wollenberg, publicado na revista IEEE P&E, com o título de “Toward A

Smart Grid”. Existem várias definições para o conceito de redes inteligentes, mas todas

convergem para o uso de elementos digitais e de comunicações nas redes que transportam a

energia. Esses elementos possibilitam o envio de uma gama de dados e informações para os

centros de controle, onde eles são tratados, auxiliando na operação e controle do sistema em

um todo (7).

Em 2008 o Brasil assumiu uma posição de liderança na implantação do sistema na América

Latina. Em novembro de 2012 o Brasil sediou o 5º Fórum Latino Americano de Smart Grid

na cidade de São Paulo, o qual anunciou importantes avanços na introdução de Sistemas

Inteligentes de Energia proporcionados pelo engajamento dos Governos locais na

implementação desta transformação tecnológica. O resultado do evento foi altamente positivo,

tendo alcançado expressiva participação de 12 patrocinadores, 27 palestrantes brasileiros, 22

palestrantes internacionais, 36 entidades apoiadoras e mais de 500 visitantes (6) (8).

As primeiras tentativas de se instalar alguma inteligência na rede elétrica advieram da

medição eletrônica, que foi usada para monitorar o comportamento de carga de grandes

consumidores. Com a instalação de equipamentos de comunicação, esses medidores iriam

proporcionar o monitoramento em tempo real do consumo e dos fatores reativos e o uso de

aplicativos para respostas em demanda. No inicio de 2000, um projeto desenvolvido na Itália

para a larga instalação de medição eletrônica, chamado de Telegestore Project, previu a

utilização de cerca de 27 milhões de aferidores eletrônicos com capacidade para comunicação

via PLC – Power Line Communications, que é a transmissão de dados via cabo de energia (7).

A diretoria da Agencia Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) aprovou, em sua 29ª Reunião

Pública Ordinária, em 7 de agosto de 2012, a resolução que regulamenta os requisitos básicos

para os sistemas de medição eletrônica de energia elétrica de unidades consumidoras do

Grupo B (residencial, rural e demais classes, exceto baixa renda e iluminação pública) (9).

A expectativa é de que a decisão da Agência traga uma série de benefícios para os

consumidores de energia – como a criação das condições para difundir a micro geração

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distribuída, ou seja, a possibilidade de que consumidores também atuem como pequenos

geradores de fontes alternativas de energia. Ex.: Uma casa poderá ter painéis fotovoltaicos e

alternar seu consumo entre energia solar e energia convencional, assim sua produção

excedente poderá ser “vendida” à concessionária. Além desse, outros benefícios que a

medição eletrônica deve trazer ao consumidor são: o consumo mais eficiente de energia, já

que o consumidor passará a ter mais informações sobre o seu perfil; a possibilidade de

atendimento remoto pela concessionária; o melhor monitoramento da rede pela distribuidora,

devido ao fluxo de comunicação consumidor-concessionária; a redução de perdas técnicas e

não técnicas; e a oferta de novos serviços aos consumidores (9).

4.1 Medidores Eletrônicos

Os medidores eletrônicos de energia elétrica representam um passo importante para a

implantação das redes elétricas inteligentes no Brasil. O conceito de rede inteligente (smart

grid, em inglês) constitui a infraestrutura que integra equipamentos e redes de comunicação

de dados ao sistema de fornecimento de energia elétrica – o que, de acordo com o diretor

relator do processo, André Pepitone da Nóbrega, transformará a rede elétrica existente numa

verdadeira “internet de energia”, aliando transporte de elétrons e de informação. O diretor

salientou que os fatores que impulsionaram o órgão regulador a estudar a implantação das

redes inteligentes no Brasil foram as necessidades de melhorar a qualidade no serviço

prestado de baixa tensão, bem como de reduzir os custos operacionais e as perdas no

fornecimento de energia (que hoje corresponde a cerca de 8,7 % da energia produzida no país,

o equivalente à produção da futura Usina Hidrelétrica de Santo Antônio, no Rio Madeira.

Perdas cujas principais causas são os furtos de energia) (9).

Com o novo regulamento, as distribuidoras terão 18 meses para oferecer os medidores

eletrônicos aos consumidores. A proposta da ANEEL estabelece dois tipos de medidores. Um

deles, a ser instalado sem ônus, será fornecido no caso de o usuário aderir à modalidade

tarifária branca – onde a tarifa varia de acordo com faixas horárias de consumo. O outro

modelo, mais completo, oferecerá acesso a informações específicas individualizadas sobre o

serviço prestado e a instalação poderá ser cobrada pela distribuidora. Em ambos os casos, a

instalação do medidor ocorrerá por solicitação do consumidor (9).

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4.2 Cidades Testes

No Brasil, a primeira cidade a dispor do Smart Grid será Aparecida, no vale do Paraíba,

famosa pela Basílica de Nossa Senhora Aparecida. A empresa EDC Energias do Brasil está

investindo R$ 10 milhões na instalação da nova tecnologia (6). Em Minas Gerais, a área

escolhida foi a região atendida pelas subestações Sete Lagoas 1, 2 e 3, correspondendo

municípios e localidades da região. Inicialmente, as instalações de infraestrutura avançada de

medição e automação da distribuição estarão concentradas em Sete Lagoas, Santana de

Pirapama, Santana do Riacho, Baldim, Prudente de Moraes, Funilândia e Jequitibá (10).

A escolha da Cemig pela cidade de Sete Lagoas como sede da implantação do projeto se deu

pelo fato de possuir sistema elétrico e de telecomunicações favoráveis aos testes, mercado

diversificado e por possuir um contingente populacional e de clientes que garante uma boa

amostra de seu mercado. A presença da Universidade Corporativa da Cemig – UniverCemig,

que conta com rede modelo e laboratórios ideais para os testes que serão realizados e

capacitação das equipes foi outro fator decisivo na escolha da região para desenvolvimento do

piloto (11), além da proximidade (cerca de 70 km) com a capital do estado de Minas Gerais,

Belo Horizonte (10).

4.3 Topologia

Implantar uma rede inteligente vai além da instalação de medidores eletrônicos com mais

funcionalidades. Essa modernização exige a construção de uma plataforma de

telecomunicações e de sistemas computacionais, conhecida como infraestrutura de medição

avançada (Advanced Metering Infrastructure – AMI). Está plataforma permite o uso de

aplicativos computacionais, que em breve serão disponibilizados pelas concessionarias, para

que o consumidor gerencia seu consumo on-line (12).

A realidade do Smart Grid deve transformar o sistema elétrico em uma moderna rede que

permitirá às concessionárias de energia e aos consumidores mudar a forma como

disponibilizam e consomem energia. A parte mais visível dessa evolução, atualmente, está no

uso, em larga escala, dos medidores eletrônicos de energia, que permitirão, em curto prazo,

exercitar novas modalidades tarifárias e novos comportamentos de consumo (13).

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As tecnologias envolvidas no conceito de Smart Grid podem ser divididas em quatro grupos:

medição eletrônica, comunicação, sensoriamento e computação (7).

Medição Eletrônica – não se trata apenas dos medidores instalados nas residências,

indústrias e comércio. Toda a medição envolvida, desde a geração até o consumidor

final, faz parte dessa categoria. Quando todos os medidores forem substituídos pelos

eletrônicos, haverá uma grande massa de dados que permitirá um melhor

planejamento e controle de toda a rede. As concessionárias poderão fazer serviços

remotos de cortes e religação e os usuários poderão fazer o uso mais consciente da

energia a eles oferecidas, que terão tarifas dinâmicas ao decorrer do dia (7).

Comunicação – é uma das funcionalidades mais importantes dos medidores

inteligentes. Eles são capazes de se comunicar bidirecionalmente a outros

equipamentos instalados na rede ou em unidades consumidoras. Já existe uma gama

de tecnologias disponíveis para propiciar essa comunicação. Entre elas o PLC (Power

Line Communications), ZibBee, Redes Mesh, Radiofrequência e Redes Celulares

(GPRS). A escolha dependerá de uma série de fatores, como topologia, preço,

disponibilidade, alcance e viabilidade. Sendo que uma mesma concessionária fará uso

de mais de um tipo de tecnologia (7).

Toda comunicação necessita de um protocolo. E nas redes inteligentes o protocolo

deverá ser público para garantir a competição e a utilização de equipamentos de vários

fabricantes sem a necessidade de mudança de contratação de serviços de comunicação

de dados (7).

Sensoriamento – será responsável pela monitoração da rede, tornando-a realmente

inteligente. Os sensores serão responsáveis pela auto recuperação da rede, diminuindo

a falta de energia aos clientes (7).

Computação – será responsável pelo processamento dos dados provenientes de toda a

rede.

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Figura 1: Topologia de Redes Inteligentes (7)

Como é mostrado na figura 1, os medidores eletrônicos são responsáveis pela comunicação

entre os equipamentos do consumidor residencial ou comercial (podendo ser equipamentos

consumidores ou geradores de energia) e os concentradores que serão instalados junto aos

transformadores nos postes da rede. Os concentradores são responsáveis pela comunicação

entre diversos medidores e pontos de retransmissão como torres. Os pontos de retransmissão

se comunicam com subestações ou outros pontos e estes se comunicam com os centros de

controle de distribuição (7).

4.4 Panorama da Regulação do Setor no Brasil

No âmbito do Governo Federal Brasileiro, diversas iniciativas relativas à definição de marcos

regulatórios para as redes inteligentes estão em andamento. Desde 2008 a ANEEL vem

discutindo junto à sociedade de implantação de infraestrutura avançada de medição sobre a

substituição dos medidores de energia tradicionais por sistemas de medição que integrem a

metrologia legal dos sistemas de telecomunicações e de informações. Esta arquitetura é

chamada de AMI (14).

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Outra iniciativa de destaque promovida pela ANEEL foi a publicação da Audiência Pública nº

120/2010 que teve como objetivo obter subsídios e informações adicionais para o

estabelecimento da metodologia a ser aplicada à estrutura tarifária das concessionárias de

serviço público de distribuição de energia elétrica a partir de 2011. Entre os temas estava a

definição da aplicação de tarifação horo sazonal Time of Use (TOU), aplicadas a unidades

consumidoras atendidas em baixa tensão (14).

Mais uma iniciativa de destaque da ANEEL foi a promoção da chamada pública número

11/2012 para a realização de projeto estratégico de pesquisa e desenvolvimento (P&D

Estratégico “Programa Brasileiro de Rede Elétrica Inteligente”) que tem como objetivo

fornecer subsídios para a elaboração de um Plano Nacional para migração tecnológica do

setor elétrico para as redes inteligentes. O projeto está sendo executado com recursos do

Programa de Pesquisa e Desenvolvimento – P&D, gerido pela ANEEL, e conta com a

participação de 37 concessionárias (14).

As questões envolvendo a geração distribuída (GD) de pequeno porte conectada à rede de

distribuição de energia elétrica também tem sido discutidas e promovidas pelo regulador.

Consultas públicas e notas técnicas tratam nos últimos dois anos da redução de barreiras para

instalação de GD (14).

Iniciativas do Ministério de Minas e Energia – MME e do Ministério da Ciência, Tecnologia e

Inovação – MCTI também indicam a importância do tema para o Brasil e a necessidade de

discussão do temo em âmbito federal. Exemplo de iniciativa do Governo Federal foi a

criação, por meio da portaria MME nº440, de 15/04/2010, de um grupo de trabalho com o

objetivo de analisar e identificar ações necessárias para subsidiar o estabelecimento de

politicas públicas para a implantação de um Programa Brasileiro de Rede Elétrica Inteligente

– “Smart Grid” (14).

Desta forma, ainda estão sendo discutidos no Brasil as políticas públicas e o arcabouço

regulatório de sustentação técnica e econômica financeira para implantação das redes

inteligentes. Portanto, de ponto de vista das concessionárias de energia, a execução de

projetos de P&D, provas de conceito – PoC e implementação de projetos piloto são

oportunidades de avaliação das redes inteligentes sem que sejam afetados o equilíbrio

econômico financeiro empresarial e a regulação atual do setor (14).

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4.5 Iniciativas Relacionadas às Redes Inteligentes ao Redor do Mundo

Diversos países estão adotando iniciativas voltadas para o tema, indicando que o futuro do

setor elétrico passa pela implementação das redes inteligentes. Os motivadores e incentivos

para a implantação das redes inteligentes diferem em cada país. Por isso é importante adaptar

a tecnologia para a realidade brasileira, levando em conta não só fatores técnicos, como

também o modo de se relacionar com o consumidor (2).

Abaixo está uma tabela onde são apresentadas algumas iniciativas relacionadas às redes

inteligentes ao redor do mundo:

 Localidade  Iniciativa

 Canadá Governo do Estado de Ontario obriga a instalação de medidores eletrônicos

em todas as empresas e casas.

 Estados Unidos Programa de investimento de US$ 4,5 bilhões em infraestrutura de smart

grid.

 Europa Alcançar a meta de 20% de geração renovável até 2020 e planos pilotos de

smart grid na Itália, Espanha e Portugal.

 Austrália Investimento de US$ 100 milhões em 2010 na Iniciativa Nacional de

Eficiência Energética para smart grid e para a Cidade Inteligente.

 Japão

 Smart Community – esforços para aumentar a eficiência energética, difusão 

de painéis fotovoltaicos e veículos elétricos e criação de novo modelo de

infraestrutura.

Tabela 1: Algumas iniciativas relacionadas às redes inteligentes ao redor do mundo (2)

4.6 A Cemig e o Smart Grid

Em dezembro de 2009 foi lançado oficialmente o Projeto Cidades do Futuro (15).

O ano de 2010 foi dedicado ao planejamento e estruturação dos projetos. Em novembro de

2010 foram assinados dois convênios, sendo:

Um com o CPqD (Centro de Pesquisa e Desenvolvimento em Telecom), cujo projeto

foi denominado D423 e trata do desenvolvimento de Modelo Smart Grid através de

integrações sistêmicas de soluções inteligentes para automação da rede de distribuição,

infraestrutura avançada de medição e participação do consumidor;

E o outro com a FITec (Fundação para Inovações Tecnológicas), cujo projeto foi

denominado D424 e se trata de uma plataforma de testes de conformidade e

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interoperabilidade de dispositivos “Smart Metering” e automação de rede baseada em

solução segura de comunicação híbrida WMAN-WiMAX (15).

Em 2011, os P&Ds (Pesquisa e Desenvolvimento) D423 e D424 já apresentaram produtos

parciais. E também em 2011 foi assinado o termo de acordo com a United State Trade and

Development Agency – USTDA e iniciado o processo de aquisição do primeiro lote de

infraestrutura avançada de medição (15).

No período de 2012 e 2013 além da finalização da implantação dos sistemas AMI (Advanced

Metering Infrastructure) será dado foco à implantação da infraestrutura de tecnologia da

informação e telecomunicações, equipamentos e sensores desenvolvidos nos P&Ds e de

mercado, automação de redes, geração distribuída, mobilidade elétrica e automação

residencial. Os resultados dos testes laboratoriais e de campo da arquitetura técnica e

relacionamento com consumidores frente aos novos equipamentos e serviços servirão de base

para a Cemig elaborar um plano de desenvolvimento pleno nas redes elétricas inteligentes em

sua área de concessão (15).

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5 CONCLUSÃO

A história das redes de transmissão e distribuição de energia começou em 1882 com Thomas

Edson em Nova Iorque, nos Estados Unidos. Está primeira rede elétrica interligava uma usina

de geração localizada no Brooklin à Manhattan e logo depois, na década de 1890, com a

construção da usina hidrelétrica nas cataratas do Niágara, foi criada uma rede de transmissão

de 32 quilômetros para interligar a usina à rede existente.

Desde então as redes de distribuição de energia pouco evoluíram, mesmo com o surgimento

do computador e das novas tecnologias. Isto faz com que as perdas giram em torno de 8,7%

de toda energia produzida no país, perdas geralmente por furto. Outros aspectos negativos

são: o fato de as concessionárias só ficarem sabendo de interrupções de energia quando um

cliente às informam; a forma com que os dados de consumo são coletados, que até hoje é por

meio físico, necessitando de uma pessoa ir de casa em casa anotar os dados; os cortes e

religamentos, também ainda são feitos fisicamente; os picos inesperados de consumo, que

podem provocar em apagões; além dos termos ambientais, pelo fato de usinas termelétricas

movidas a combustíveis fosseis serem acionadas para suprir picos de demanda; entre outros.

O Smart Grid ou Redes Inteligentes está surgindo com o propósito de suprir estes aspectos

negativos e de tornar a interface de comunicação entre concessionária e consumidor mais

dinâmica e transparente.

A tecnologia do Smart Grid vai muito além somente dos medidores eletrônicos. Uma nova

rede de comunicação vai ser integrada à rede existente. Esta tecnologia pode se dividir em

quatro grupos, sendo eles:

A Medição Eletrônica – que é toda a medição desde a geração até o consumidor final;

A Comunicação – que é a parte crucial do projeto, onde a comunicação se da

bidirecionalmente basicamente entre os medidores eletrônicos e os centros de controle

de distribuição. É através dela que serviços remotos, como corte e religamentos,

medição do consumo, etc, poderão ser executados;

O Sensoriamento – que é responsável pela monitoração da rede;

A Computação – que será responsável pelo processamento dos dados provenientes de

toda a rede.

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Equipamentos da rede de comunicação:

Medidores Eletrônicos – são instalados nas residências ou no comercio, estes podendo

ser consumidores ou geradores. São responsáveis pela comunicação entre os

equipamentos dentro da residência ou comercio aos concentradores;

Concentradores – são instalados junto aos transformadores nos postes da rede. São

responsáveis pela comunicação entre diversos medidores eletrônicos e pontos de

retransmissão;

Pontos de Retransmissão – podem ser torres. São responsáveis pela comunicação entre

os concentradores e subestações ou outros pontos;

Subestações ou outros pontos – são responsáveis pela comunicação entre os pontos de

retransmissão e os centros de controle de distribuição.

O Smart Grid vai permitir a integração de micro geradores na rede de distribuição elétrica.

Este é um fato muito importante nas discussões atuais sobre uso de energias renováveis, já

que qualquer pessoa pode ter painéis fotovoltaicos em sua residência ou comercio e utilizar a

energia por eles fornecida e podendo, também, vender o excedente da energia ou comprar o

que lhe é necessário.

Não será mais necessário deslocar pessoas para fazer as leituras dos medidores e nem de

equipes para fazerem cortes ou religamentos. Tudo vai ser feito remotamente. E também não

mais precisaremos informar sobre interrupções no fornecimento de energia, porquê a própria

rede vai ter conhecimento e vai tentar corrigir e caso não consiga vai deslocar equipes para o

local automaticamente.

Teremos tarifas de energia dinâmicas ao decorrer do dia, variando de acordo com a demanda

de energia. Com estas informações espera-se que se faça o uso mais consciente da energia.

Com o advento desta tecnologia a concessionária poderá controlar aparelhos dentro das

residências, claro, com o consenso do consumidor. Um exemplo é controlar a temperatura

deum aquecedor ou condicionador de ar, ligar a máquina de lavar no horário que a energia

estiver mais barata, entre varias outras possibilidades.

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As concessionárias disponibilizarão aplicativos para que possamos acompanhar nosso

consumo através da Internet via Celular, Smartphones, Tablets, Notebooks, computadores e

tudo mais que vir daqui pra frente.

O mercado de distribuição de energia elétrica vai sofrer uma lucrativa expansão abrindo

novos mercados.

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