Smart Grid

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  • IFMG Instituto Federal de Minas Gerais

    Campus Betim

    Tecnlogo em Automao Industrial

    Trabalho Final de Informtica

    Smart Grid

    Charles Santos

    Luiz Alexandre da Silva Santos

    Paulo Cesar

    Betim - MG

    Abril de 2013

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    IFMG Instituto Federal de Minas Gerais

    Charles Santos

    Luiz Alexandre da Silva Santos Trabalho Final de Informtica

    Paulo Cesar

    Charles Santos

    Luiz Alexandre da Silva Santos

    Paulo Cesar

    Trabalho Final de Informtica

    Smart Grid

    Trabalho de Informtica apresentado

    como requisito de Trabalho Final da

    Disciplina Introduo Informtica do

    curso tecnolgico em Automao

    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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    IFMG Instituto Federal de Minas Gerais

    Charles Santos

    Luiz Alexandre da Silva Santos Trabalho Final de Informtica

    Paulo Cesar

    A mente que se abre a uma nova ideia

    Jamais voltar ao seu tamanho original.

    Albert Einstein

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    Charles Santos

    Luiz Alexandre da Silva Santos Trabalho Final de Informtica

    Paulo Cesar

    Hoje a energia eltrica fundamental. Dela

    dependem a vida cotidiana e a capacidade de

    realizar grande parte das atividades humanas.

    Antes o sol governava nossa existncia. Agora, s

    ficamos no escuro se quisermos.

    Afonso Capelas Jr

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    RESUMO

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

    modernizando as redes de distribuio de energia eltrica tornando-as um sistema inteligente,

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

    eltrico.

    Palavras Chave: Smart Grid, Fontes Renovveis de Energia.

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    LISTA DE ILUSTRAES

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

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    LISTA DE TABELAS

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

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    SUMARIO

    1 INTRODUO .................................................................................................................. 9

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

    3 ENERGIA ELTRICA - SURGIMENTO E EVOLUO ............................................ 12

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

    4.1 Medidores Eletrnicos ............................................................................................... 15

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

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

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

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

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

    5 CONCLUSO .................................................................................................................. 22

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

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    1 INTRODUO

    Com a crescente demanda de energia eltrica e as discurses sobre proteo ambiental,

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

    renovveis. Mas como iremos agregar essa energia renovvel no sistema de transmisso e

    distribuio se ela geralmente intermitente (no caso da energia provinda de clulas

    fotovoltaicas e energia elica, que dependem da intensidade da radiao solar e da velocidade

    dos ventos, respectivamente)?

    O Smart Grid ou Rede Inteligente a soluo. Ele est sendo desenvolvido para que micro

    geradores possam estar conectados rede, podendo fornecer ao sistema a energia que no est

    consumindo e podendo, tambm, receber energia da rede, quando sua produo no for

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

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

    momento, tudo isso graas a aferidores eletrnicos de consumo.

    Esse trabalho tem como objetivo apresentar o Smart Grid.

    O trabalho est dividido em 5W2H, Energia Eltrica, Smart Grid e Concluso. Em 5W2H so

    respondidas as perguntas bsicas do Gerenciamento de Projetos. Em Energia Eltrica

    apresentada uma breve historia da energia eltrica e sua evoluo. Em Smart Grid

    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 so feitas no se perde o foco no objetivo e a excelncia mais facilmente

    alcanada.

    As siglas 5W2H vm do ingls, estando elas abaixo e devidamente respondidas:

    What? O que?

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

    Where? Onde?

    De inicio em algumas cidades de mdio porte, para testes e com o avanar da

    tecnologia, em todo sistema brasileiro de distribuio de energia eltrica.

    When? Quando?

    Em mdio prazo.

    Who? Quem?

    Concessionrias de distribuio de Energia Eltrica.

    Why? Por qu?

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

    proteo ambiental. O Smart Grid vai permitir a integrao de pequenas geradoras de

    energia renovveis que estejam prximos aos centros de carga, aliviando o consumo

    de energia eltrica provinda de termeltricas movidas a combustveis fosseis.

    How? Como?

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

    criao de novas pequenas geradoras.

    How Much? Quanto custa?

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

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

    infraestrutura de Smart Grid (2).

    A Austrlia investiu em 2010 US$ 100 milhes na Iniciativa Nacional de Eficincia

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

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    3 ENERGIA ELTRICA - SURGIMENTO E EVOLUO

    Antes de falarmos de energia eltrica devemos falar de eletricidade.

    Foi Tales de Mileto quem descobriu as cargas eltricas, na Grcia Antiga. Ele foi um filsofo

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

    com magnetismo, que naquele tempo s existiam como curiosa atrao entre objetos de ferro

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

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

    presena e do fluxo de carga eltrica. O uso mais comum da palavra eletricidade atrela-se

    sua acepo menos precisa: a Energia Eltrica (4).

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

    atravs da aplicao de uma diferena de potencial entre dois pontos condutores, que

    permitem estabelecer uma corrente eltrica entre ambos. Pode ser obtida atravs de energia

    qumica e energia mecnica (5).

    No sistema internacional (SI), a energia eltrica dada em Joule (J), porm, a unidade de

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

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

    escavaes em Manhattan, Nova Iorque, para instalar fios de cobre em tuneis subterrneos,

    sendo, tambm, o responsvel pelo nascimento das redes eltricas. O inquieto inventor

    tambm construiu a usina de gerao de eletricidade da estao Pearl Street, sombra da

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

    interruptor no prdio do banque