SMART GRID: IMPLANTAÇÃO DO SISTEMA DE REDE INTELIGENTE NO...

UNIVERSIDADE SÃO FRANCISCO Curso de Engenharia Elétrica

PAMELA TOBIAS FRARE

SMART GRID: IMPLANTAÇÃO DO SISTEMA DE REDE INTELIGENTE NO BRASI L

Campinas 2011

PAMELA TOBIAS FRARE – R.A. 004200700400


Monografia apresentada ao Curso de Engenharia Elétrica da Universidade São Francisco, como requisito à obtenção do título de Bacharel em Engenharia Elétrica. Orientador: Prof. D.r Geraldo Peres Caixeta

Campinas

2011

PAMELA TOBIAS FRARE


Monografia aprovada pelo Curso de Graduação em Engenharia Elétrica da Universidade São Francisco, como requisito à obtenção do título de Bacharel em Engenharia Elétrica. Data de aprovação: ___/___/___

Banca Examinadora:

____________________________________________________________ Prof. D.r Geraldo Peres Caixeta (Orientador) Universidade São Francisco

____________________________________________________________ Prof. Sérgio Tadeu Sínico Filho (Examinador) Universidade São Francisco

____________________________________________________________ Eng. M.e Paulo Eduardo dos Reis Cardoso (Examinador) Agência Nacional de Telecomunicações

À Deus, por tudo o que me proporciona na vida.

Aos meus pais, irmão e ao meu namorado, pelo carinho, incentivo e apoio em todos os

momentos da minha vida.

AGRADECIMENTOS

Ao professor Geraldo Peres Caixeta, meu orientador, que colaborou com muita

presteza nesta monografia e por me servir de exemplo profissional.

Aos demais professores da engenharia elétrica e computação, os meus

agradecimentos pelos ensinamentos e conversas que foram muito importantes para o meu

crescimento pessoal e profissional, em especial aos professores João Hermes Clerici, Luiz

Carlos de Freitas Junior, Natache do Socorro Dias Arrifano Sassim, Sérgio Tadeu Sínico

Filho e William César Mariano.

Aos meus queridos amigos de sala, especialmente Sara Iorio E. Simões, Elvis

Henrique Esturrari, Anderson Borges, Lincoln Ferreira, Luiz Renato Menossi e Eduardo

Ludolf, com quem dividi momentos de muita alegria dentro e fora da universidade, nos

estudos, nas comemorações e nas viagens.

Aos meus amigos Maria de Fátima N. C. Rosolem, Paulo Eduardo dos Reis Cardoso,

Raul Fernando Beck, Valdir Assis e Vitor Torquato Ariolli pelo incentivo e colaboração

durante a minha vida acadêmica e profissional.

Ao meu namorado Daniel, pelo carinho, apoio, compreensão e companheirismo.

Finalmente gostaria de agradecer à minha família, especialmente aos meus pais

Rogério e Zuleica, e ao meu namorado, pela paciência e amor em todos os momentos,

principalmente nos de ausência.

"No que diz respeito ao empenho, ao compromisso, ao esforço, à dedicação, não

existe meio termo. Ou você faz uma coisa bem feita, ou não faz."

Ayrton Senna

RESUMO O consumo de energia elétrica está aumentando rapidamente, pois os benefícios proporcionados pela eletricidade tornaram os usuários cada vez mais dependentes de seu uso e consequentemente mais exigentes, porém o setor elétrico possui uma configuração muito antiga, ocasionando falhas de energia cada vez mais frequentes e insatisfação dos clientes, além de causar prejuízos às concessionárias de energia e empresas privadas. Portanto o conceito Smart Grid promete revolucionar o setor elétrico, pois está baseado na melhoria de eficiência operacional, envolvimento do consumidor, novos modelos de tarifação, padrões de consumo, uso eficiente de energia elétrica, integração de energia renovável como solar e eólica, micro redes, questões ambientais, entre outros aspectos. A aplicação do Smart Grid em empresas de energia elétrica vem crescendo significativamente nos últimos anos, sendo que diversos projetos e estudos estão sendo conduzidos por empresas e institutos ao redor do mundo. Este trabalho apresenta as disposições atuais do setor elétrico brasileiro, o conceito Smart Grid e a sua implantação. Aborda a situação atual enfrentada pela sociedade, as preocupações com meio ambiente, quais os benefícios e oportunidades que a implantação da nova rede pode proporcionar, as informações necessárias para que a transformação da rede elétrica aconteça e apresenta os cenários dos projetos piloto desenvolvidos no Brasil, bem como informações de investimentos, normas, incentivos e parcerias. Palavras-chave: interoperabilidade. rede de distribuição de energia elétrica. rede

inteligente. setor elétrico. smart grid.

ABSTRACT

The electricity consumption is increasing rapidly, because the benefits provided by electricity made users increasingly dependent on its use and therefore more demanding. However, the electricity sector has an old configuration, causing frequent blackouts and customer dissatisfaction, as well as causing damage to electric utilities and private companies. So the Smart Grid concept promises to revolutionize the energy sector because it is based on improving operational efficiency, consumer involvement, new pricing models, consumption patterns, efficient use of electricity, integration of renewable energy such as solar and wind power, micro networks, environmental issues, among others. The application of Smart Grid in electric utilities has increased significantly in recent years, several projects and studies are being conducted by companies and institutes around the world. This paper presents the current provisions of the Brazilian electric sector, the Smart Grid concept and its deployment. It discusses the current situation faced by society, the concerns with the environment, what benefits and opportunities that the deployment of the new network can provide, the necessary information for the transformation of the electrical grid and presents the sceneries of pilot projects that are being developed in Brazil, as well as information of investments, standards, incentives and partnerships.

Keywords: interoperability. distribution network of electric power. intelligent network.

electricity sector. smart grid.

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

3G – Third Generation

ABRADEE – Associação Brasileira de Distribuidores de Energia Elétrica

AMI – Advanced Metering Infrastructure

ANATEL – Agência Nacional de Telecomunicações

ANEEL - Agência Nacional de Energia Elétrica

APTEL - Associação de Empresas Proprietárias de Infraestrutura e de Sistemas Privados de

Telecomunicações

BAN - Building Area Network

BPL - Broadband Power Line

CCEE – Câmara de Comercialização de Energia Elétrica

CEMIG - Companhia Energética de Minas Gerais

CMSE – Comitê de Monitoramento do Setor Elétrico

COPEL – Companhia Paranaense de Energia

CPFL - Companhia Paulista de Força e Luz

CPqD – Centro de Pesquisa e Desenvolvimento em Telecomunicações

CSMA-CA - Carrier sense multiple access with collision avoidance

DCF - Dual Carrier Frequency

EPE – Empresa de Pesquisa Energética

GD – Geração Distribuída

GPRS - General Packet Radio Service

GSM - Global System for Mobile Communications

HAN - Home Area Network

IAN - Industrial Area Network.

IEEE - Institute of Electrical and Electronic Engineers

INEE - Instituto Nacional de Eficiência Energética

INMETRO - Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia

IP - Internet Protocol

ISM - Industrial, Scientific and Medical

ITU-T - International Telecommunication Union -Telecommunication Standardization Sector

MME - Ministério de Minas e Energia

NAN - Neighborhood Area Network.

NIST - National Institute of Standards and Technology

ONS - Operador Nacional do Sistema Elétrico

PLC - Power Line Communication

PROTEC - Sociedade Brasileira Pró-inovação Tecnológica

QoS - Qualidade de Serviço

RF – Radio Frequency

SCADA - Supervisory Control And Data Acquisition

SIN - Sistema Interligado Nacional

SMGS - Serviço Móvel Global por Satélite

SS - Spread Spectrum

TCP - Transmission Control Protocol

UDP – User Datagram Protocol

USF - Universidade São Francisco

VE – Veículo Elétrico

WAN - Wide Area Networks

WiMAX - Worldwide Interoperability for Microwave Access

WLAN - Wireless Local Area Network

WMAN - Wireless Metropolitan Area Networks

WPAN – Wireless Personal Area Networks

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO.............................................................................................................. 11

2. SISTEMA DE ENERGIA ELÉTRICA NO BRASIL ......................................................... 12

2.1. Características do Sistema Elétrico ...................................................................................................... 12

2.1.1. Geração de Energia Elétrica ........................................................................................................ 13

2.1.2. Rede de Transmissão .................................................................................................................. 14

2.1.3. Redes de Distribuição .................................................................................................................. 14

2.1.4. Comercialização .......................................................................................................................... 14

2.2. Estrutura Organizacional do Setor Elétrico Brasileiro ........................................................................... 14

2.3. Desafios para o segmento de Energia Elétrica .................................................................................... 17

3. CONCEITO SMART GRID ........................................................................................... 18

3.1. Segurança da Informação .................................................................................................................... 20

3.2. Redes de Telecomunicações e Tecnologias para Smart Grid .............................................................. 21

3.2.1. Redes de Telecomunicações para Smart Grid ............................................................................ 21

3.2.2. Tecnologias de Redes de Comunicação de Dados ..................................................................... 25

3.3. Geração Distribuída.............................................................................................................................. 31

3.3.1. Benefícios da GD em Smart Grid ................................................................................................ 32

3.4. Energia Sustentável ............................................................................................................................. 32

3.4.1. Recursos Energéticos Renováveis e Sustentáveis ...................................................................... 33

3.4.2. Veículos Elétricos e a Eficiência Energética ................................................................................ 40

3.4.3. Casas Inteligentes ....................................................................................................................... 41

4. IMPLANTAÇÃO DO SISTEMA SMART GRID NO BRASIL .......................................... 43

4.1. Primeiros Passos para Implantação ..................................................................................................... 44

4.1.1. Medidor Analógico x Medidor Digital ........................................................................................... 45

4.1.2. Estudos e Projetos de P&D ......................................................................................................... 46

4.1.3. Futuras Possibilidades ................................................................................................................. 47

4.2. Investimentos ....................................................................................................................................... 47

4.3. Parcerias e Incentivos .......................................................................................................................... 51

4.3.1. Atuação Regulatória .................................................................................................................... 53

4.4. Projetos Piloto de Smart Grid ............................................................................................................... 54

4.4.1. Projetos Piloto de Smart Grid em parceria com o CPqD ............................................................. 56

5. CONCLUSÃO ............................................................................................................... 59

11

1. INTRODUÇÃO

Atualmente o sistema elétrico brasileiro possui uma configuração arcaica, que pouco

evoluiu desde os seus primórdios. É de conhecimento geral que as atividades que precisam

de energia elétrica estão aumentando a cada dia, exigindo mais segurança e maior

eficiência do setor elétrico.

Por estes motivos, é uma excelente oportunidade para criar um novo sistema com

soluções inovadoras que atendam às necessidades dos consumidores e empresas de

energia do século XXI. Para tanto, é importante incluir tecnologias e aplicações inovadoras à

rede de energia elétrica, preservando os investimentos já realizados.

Essa evolução pode se tornar realidade com a implantação do Smart Grid, que

devido à interconexão dos sistemas deverá transformar o sistema elétrico numa rede

moderna, na qual haverá tráfego bidirecional de informações, disponibilidade da rede para

atender as aplicações das concessionárias de energia elétrica, interoperabilidade dos

equipamentos de comunicação, além das soluções em eficiência energética, visando

garantir que todos os consumidores continuem tendo acesso à energia com qualidade cada

vez maior, sem agressões ao meio ambiente, tudo isso devido ao aumento da confiabilidade

e da eficiência do processo de distribuição de energia.

Um dos desafios enfrentados no Brasil é implantar o sistema Smart Grid por meio de

soluções economicamente viáveis. E como solução para superar este desafio, as empresas

e institutos de pesquisas estão investindo em estudos e no desenvolvimento de diversos

dispositivos como medidores eletrônicos, sensores, controladores e micro processadores

combinados com a infraestrutura já existente.

Uma série de projetos piloto estão sendo desenvolvidos ao redor do mundo, sendo

que cada um visa atender a objetivos específicos.

O objetivo deste trabalho é apresentar uma visão panorâmica da Implantação do

Sistema de Rede Inteligente no Brasil, para tanto o trabalho foi dividido em três capítulos:

Sistema de Energia Elétrica no Brasil , que apresentará as características atuais, a

estrutura organizacional, os problemas enfrentados e os desafios para o segmento;

Conceito Smart Grid, apresentando os benefícios com a geração distribuída, energia

sustentável e as tecnologias para redes de comunicação de dados; e Implantação do

Sistema Smart Grid no Brasil , que apresentará de maneira geral os esforços realizados

pela sociedade, empresas privadas, institutos de pesquisas e órgãos reguladores, para

definir padrões e implantar o novo sistema, bem como os projetos pilotos desenvolvidos no

Brasil.

12

2. SISTEMA DE ENERGIA ELÉTRICA NO BRASIL

Na história da sociedade, a energia elétrica sempre ocupou lugar de destaque, tendo

em vista a qualidade de vida e a quantidade dos serviços relacionados à energia elétrica.

Em termos de suprimento energético, a eletricidade se tornou uma das formas mais

convenientes, passando a ser recurso indispensável e estratégico para o desenvolvimento

socioeconômico.

A eletricidade apresenta dificuldade de armazenamento em termos econômicos,

variações em tempo real na demanda, falhas randômicas na geração, transmissão e

distribuição. Há necessidade de atender as restrições físicas para operação confiável e

segura da rede.

A energia elétrica proporciona aos cidadãos maior conforto, comodidade, bem-estar,

praticidade, produtividade e desenvolvimento, o que torna a sociedade moderna cada vez

mais dependente de seu fornecimento e mais susceptível às falhas do sistema elétrico.

Portanto a dependência dos usuários se transforma em exigências por melhor

qualidade de serviço e do produto.

2.1. Características do Sistema Elétrico

O sistema elétrico brasileiro possui características muito particulares, sua matriz

energética é baseada principalmente em energias renováveis. A interconexão dos sistemas

no território brasileiro foi o caminho natural encontrado para se obter um melhor

balanceamento e manter a segurança da oferta de energia que quando indisponível em uma

região, é compensada por outra região momentaneamente mais favorecida. Porém quanto

mais pontos de interconexão, mais complexidade no gerenciamento do sistema.

O setor elétrico mundial tem passado por um amplo processo de reestruturação

organizacional, onde os sistemas elétricos são tipicamente divididos em segmentos como

geração, transmissão, distribuição e comercialização. A Figura 1 apresenta a estrutura atual

do setor elétrico brasileiro:

13

Fonte: Retirado do artigo “Rede Inteligente: por que, como, quem, quando, onde?”, disponível

no site www.redeinteligente.com

FIGURA 1 – Estrutura Atual do Setor Elétrico Brasileiro

O sistema atual de energia elétrica tem fluxo unidirecional e a energia é despachada

e controlada por centros de despacho.

2.1.1. Geração de Energia Elétrica

No Brasil a geração hidrelétrica é predominante devido às suas dimensões

continentais e a grande quantidade de bacias hidrográficas, que podem ser de dois tipos

básicos:

i. Usinas com Reservatórios de Acumulação

Geram a energia a partir da água acumulada em grandes reservatórios. O

reservatório regula a vazão de forma a equilibrar a geração em todas as usinas. Os grandes

reservatórios permitem o acúmulo de água em quantidade suficiente para que a geração de

energia elétrica esteja garantida, mesmo que chova em pouca quantidade.

ii. Usinas a Fio d’Água

Geram energia com o fluxo de água do rio, não acumulando ou acumulando pouca

água e distribuem-se ao longo do rio.

14

As grandes usinas geradoras ficam localizadas em lugares distantes dos centros

consumidores, como cidades e indústrias. Portanto, é necessário um Sistema de

Transmissão, que realize a interligação entre as usinas e os consumidores para que a

energia elétrica possa ser usada.

2.1.2. Rede de Transmissão

A rede de transmissão é um sistema interligado que possibilita os centros de

consumo serem atendidos por diferentes usinas e que a energia elétrica seja desviada e

conduzida ao destino desejado.

No Brasil, este sistema foi construído de tal forma que além desta ligação existem

também diversas usinas ligadas a outras, e vários centros consumidores ligados a diferentes

usinas.

A segurança é fundamental para as redes de transmissão, qualquer falta neste nível

pode levar a descontinuidade de suprimento para um grande número de consumidores. A

energia elétrica é permanentemente monitorada e gerenciada por um centro de controle.

2.1.3. Redes de Distribuição

As redes de distribuição alimentam consumidores industriais de médio e pequeno

porte, consumidores comerciais, consumidores de serviços e consumidores residenciais.

2.1.4. Comercialização

A oferta da energia elétrica aos seus usuários é realizada pela prestação de serviço

público concedido para exploração à entidade privada ou governamental. As empresas que

prestam serviço público de energia elétrica o fazem por meio da concessão ou permissão

outorgadas pelo poder público.

2.2. Estrutura Organizacional do Setor Elétrico Bra sileiro

O setor elétrico brasileiro passou por um processo de reestruturação, que se deu

com a criação de um novo marco regulatório, a desestatização das empresas do setor

elétrico, e a abertura do mercado de energia elétrica.

Para gerenciar o novo modelo do setor elétrico, o Governo Federal criou a estrutura

organizacional apresentada na Figura 2:

15

Fonte: Retirado do site www.ccee.org.br

FIGURA2– Estrutura organizacional e os agentes do setor elétrico brasileiro.

Segue definição da estrutura organizacional conforme disponibilizado no site da

Câmara de Comercialização de Energia Elétrica (CCEE, 2004):

Conselho Nacional de Política Energética (CNPE) - Órgão de assessoramento da

Presidência da República para formulação de políticas nacionais e diretrizes de energia,

visando, dentre outros, o aproveitamento natural dos recursos energéticos do país, a revisão

periódica da matriz energética, a definição de diretrizes para programas específicos e

assegurar o fornecimento nacional de energia elétrica (CCEE, 2004).

Ministério de Minas e Energia (MME) - Encarregado de formulação, do

planejamento e da implementação de ações do Governo Federal no âmbito da política

energética nacional. O MME detém o poder concedente (CCEE, 2004).

Comitê de Monitoramento do Setor Elétrico (CMSE) - Constituído no âmbito do

MME e sob sua coordenação direta, o CMSE é responsável pelo monitoramento das

condições de abastecimento do sistema e pela indicação das medidas a serem tomadas

para correção dos problemas em todo o território (CCEE, 2004).

16

Empresa de Pesquisa Energética (EPE) - Empresa pública federal responsável

pela condução de estudos e pesquisas estratégicos no setor elétrico, incluindo as indústrias

de energia elétrica, petróleo, gás natural, carvão mineral e fontes energéticas renováveis.

Os estudos e pesquisas desenvolvidos pela EPE subsidiam a formulação da política

energética pelo MME (CCEE, 2004).

Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) - Autarquia especial vinculada ao

MME, com finalidade de regular e fiscalizar, a produção, transmissão, distribuição e

comercialização de energia, em conformidade com as políticas e diretrizes do Governo

Federal. A ANEEL detém os poderes regulador e fiscalizador (CCEE, 2004).

Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS) - Tem como objetivo principal,

atender os requisitos de carga, otimizar custos e garantir a confiabilidade do sistema,

definindo ainda, as condições de acesso à malha de transmissão em alta-tensão do país.

(CCEE, 2004).

Câmara de Comercialização de Energia Elétrica (CCEE ) - Pessoa jurídica de

direito privado, sem fins lucrativos, sob regulação e fiscalização da ANEEL, com finalidade

de viabilizar a comercialização de energia elétrica no Sistema Interligado Nacional – SIN.

Administra os contratos de compra e venda de energia elétrica, sua contabilização e

liquidação. A CCEE é responsável pela operação comercial do sistema (CCEE, 2004).

A comercialização de energia elétrica é atualmente realizada em dois ambientes

diferentes:

i. Ambiente de Contratação Livre (ACL)

Destinado ao atendimento de consumidores livres por meio de contratos bilaterais

firmados com produtores independentes de energia, agentes comercializadores ou

geradores estatais. Estes últimos só podem fazer suas ofertas por meio de leilões públicos.

ii. Ambiente de Contratação Regulada (ACR)

Destinado ao atendimento de consumidores cativos por meio das distribuidoras,

sendo estas supridas por geradores estatais ou independentes que vendem energia em

leilões públicos anuais.

17

2.3. Desafios para o segmento de Energia Elétrica

Encontrar fontes geradoras de energia limpa e lidar com o crescimento da demanda

de energia elétrica não serão os únicos desafios da sociedade, no futuro será preciso

aumentar também a confiabilidade dos sistemas de distribuição e transmissão de energia

elétrica.

O que foi projetado para atender as necessidades do século XX não conseguirá

suprir a demanda do século XXI, onde o consumo de energia elétrica cresce a taxas sempre

mais elevadas que o próprio PIB do país.

O desenvolvimento atual do modelo nacional de mercado de energia elétrica é

baseado em fluxo unidirecional de energia e por razões tecnológicas e econômicas, o

mercado está baseado em tarifas fixas e limitações de informações em tempo real sobre

gerenciamento de carga.

Atualmente a maioria dos usuários da rede de energia elétrica são receptores

passivos sem nenhuma participação no gerenciamento da operação da rede.

Por esses motivos, há uma proposta mundial para a criação de uma rede inteligente,

a fim de melhorar o consumo de energia, que irá proporcionar eficiência operacional, novas

fontes de energia, menor emissão de carbono, tarifas compatíveis e maior participação do

consumidor na rede. Porém, haverá a necessidade de se buscar soluções para os novos

problemas que surgirão em decorrência de sua aplicação, um deles é a segurança da

informação, que é o alicerce do Smart Grid. E estas são somente algumas questões que se

apresentam como desafios a serem vencidos.

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3. CONCEITO SMART GRID

O Smart Grid pode ser entendido como uma mudança da infraestrutura de energia

para transformar a operação da rede de energia elétrica de controle centralizado para uma

rede menos centralizada e mais interativa com o consumidor.

As principais funcionalidades do Smart Grid são:

• Rede auto-recuperável: auto responde a falhas e defeitos.

• Segurança contra ameaças físicas e cibernéticas: melhor contenção de defeitos e

respostas a falhas provocadas por efeitos naturais ou pessoas.

• “Plug-and-Play”: interfaces padronizadas e abertas permitirão conectar pequenos

geradores residenciais (célula combustível, painel solar, etc.) na rede.

• Melhor controle sobre o consumo pelos clientes: por meio de conexão a sistemas

de gerenciamento de energia em edifícios e casas inteligentes.

O Departamento de Energia do governo americano (Department of Energy – EUA)

(2008) propôs o agrupamento das tecnologias aplicáveis ao Smart Grid em 5 vetores:

• Comunicação: Arquitetura aberta e com resposta em tempo real para conectar

componentes e elementos da rede a fim de realizar uma comunicação

bidirecional.

• Sensores e Medidores: Para gerar respostas mais rápidas e precisas e permitir

gerenciamento pelo lado da demanda e precificação variável no tempo.

• Componentes: Agregar funcionalidades à rede de supercondutividade,

armazenamento de energia, eletrônica de potência e técnicas de diagnóstico.

• Controle: Para viabilizar o diagnóstico rápido e soluções precisas para qualquer

evento.

• Suporte à decisão e interfaces avançadas: Para ampliar a capacidade de decisão

humana e permitir uma visão ampliada das condições de operação.

O National Institute of Standards and Technology (NIST) (2010) vem desenvolvendo

uma arquitetura para Smart Grid que envolve toda a rede elétrica. Esta arquitetura é

apresentada na Figura 3.

19

Fonte: Retirado do documento Framework and Roadmap for Smart Grid Interoperability Standards, Release 1.0

FIGURA 3 – Arquitetura Smart Grid

Esse conceito promete capacitar a infraestrutura elétrica de controles e sensores a

fim de identificar problemas no momento em que ocorrem. Com a implantação de um

sistema, será possível identificá-los e consertá-los antes de haver uma interrupção de

energia, além de direcionar a energia para rotas alternativas, no caso de falhas em trechos

da rede, pois ao invés da dependência de grandes usinas de energia que abastecem a rede

toda, poderá ao longo do caminho, usar pequenas usinas, abrindo mais espaço para energia

eólica, solar e hidroelétrica. Essa flexibilidade facilitará também o uso variado da energia,

como para o abastecimento de veículos híbridos, movidos a gasolina e baterias.

Atualmente as tarifas diferenciadas por horário estão disponíveis somente para os

clientes de média e alta tensão, mas com a implantação do novo sistema será possível a

extensão para os clientes de baixa tensão, como residências, empresas e indústrias de

pequeno porte, colaborando para reduzir os custos e consequentemente as emissões de

carbono. Pois hoje o consumidor está acostumado a pagar um preço fixo pela eletricidade

que consome e o custo da mesma muda todo o tempo, podendo variar por um fator de 10

vezes dentro do mesmo dia. E com a tarifação diferenciada, haverá um incentivo para

economizar energia no horário de pico e também para vender o excesso disponível em

momentos de pouca demanda.

20

Atualmente a medição é realizada uma vez por mês, com a ida de um leiturista na

casa do consumidor, que recebe a conta no final do mês. Com o uso dos medidores

inteligentes, não haverá necessidade da distribuidora mandar um funcionário ler o medidor

uma vez por mês e o cliente poderá ter acesso ao seu medidor em qualquer momento,

podendo acompanhar o consumo e até gerenciar os gastos. Esse controle poderá ser feito

pela internet, em um portal específico da empresa, ou por um display interligado ao medidor

eletrônico. O mais importante dos benefícios, é que a medição eletrônica irá acabar com as

fraudes (gatos), problema que drena 15% da energia fornecida, segundo dados da

concessionária Light.

Espera-se também a possibilidade de programação do horário para que os

equipamentos elétricos passem a funcionar automaticamente. Será possível programar uma

máquina de lavar roupa para que passe a funcionar de madrugada e até mesmo recarregar

um carro elétrico, proporcionando economia de custos para o consumidor e evitando a

sobrecarga do sistema elétrico.

Motivos para aderir o Smart Grid variam pelo mundo: Na Europa, a principal meta é a

busca pela otimização das fontes de geração; nos Estados Unidos, procura-se a

confiabilidade do fornecimento; e no Brasil, busca-se a redução das perdas comerciais,

focada no combate às fraudes.

3.1. Segurança da Informação

A rede elétrica está sendo modernizada e não se pode ter uma rede inteligente, sem

segurança, pois o Smart Grid usa chips em todos os seus pontos (da usina aos medidores

inteligentes nas residências e edifício) e todos esses pontos precisam ser mantidos de forma

segura, pois um ataque à rede elétrica pode simplesmente paralisar todo um país.

Com um mundo cada vez mais interconectado, um vírus de software pode afetar a

operação de redes integradas de energia elétrica e causar blackouts que afetem a economia

de um país, bem como o bem estar dos cidadãos.

Muitos dos problemas de segurança que estão surgindo atualmente são

assustadores, portanto é necessário rever a segurança, de uma engenharia de segurança

mais generalizada, auditorias de código fonte, todo o tipo de trabalho de segurança tem de

se aplicar a esses medidores, assim como eles se aplicam a todo o restante de serviços de

informação. É necessário mais segurança na construção das iniciativas e tecnologias Smart

Grid, a implantação dessas redes resultam em redes de controle que são mais integradas,

levando a uma maior vulnerabilidade a ataques cibernéticos.

21

Um dos elementos para a adoção de maior segurança para redes inteligentes são

normas de Smart Grid interoperáveis, por esse motivo o governo dos Estados Unidos

nomeou o National Institute of Standards and Technology (NIST) para desenvolver normas

para a interoperabilidade entre diferentes sistemas e fornecedores no mercado. Para os

padrões de segurança estabelecidos no Brasil, são citadas as normas: NBR ISO/IEC 27001,

NBR ISO/IEC 27002 e NBR ISO/IEC 27005.

Nesse sentido os investimentos totais em tecnologia dessas atualizações críticas

deverão crescer em ritmo acelerado nos próximos anos em nível mundial.

3.2. Redes de Telecomunicações e Tecnologias para S mart Grid

Diversas tecnologias são aplicadas na implantação da arquitetura Smart Grid, sendo

que as redes de telecomunicações são fundamentais para o sucesso das redes inteligentes.

Para as empresas de distribuição de energia elétrica as aplicações de automação,

medição eletrônica e troca de informações com consumidores são as que vêm ganhando

força nos últimos anos. Para que estas aplicações possam ser implantadas em larga escala,

o desenvolvimento das redes de telecomunicações tem sido um dos principais pontos de

atenção das empresas.

Esta etapa do trabalho apresenta as principais tecnologias de redes de

telecomunicações que podem ser utilizadas em Smart Grid.

3.2.1. Redes de Telecomunicações para Smart Grid

As redes elétricas para Smart Grid vêm sendo propostas com base em arquiteturas

de comunicação que possam proporcionar o tráfego dos serviços básicos de medição

eletrônica gerenciada, além de outros serviços agregados unidirecionais ou bidirecionais,

incluindo balanços energéticos, gestão de consumo, gestão de perdas, detecção de faltas,

corte / religamento, dentre outros. Para cada um destes serviços, ou para um conjunto

deles, tornam-se determinantes alguns requisitos técnicos associados às redes, interfaces e

protocolos de comunicação que serão utilizados integrando os nós da rede, incluindo

medidores residenciais, medidores industriais, transformadores, alimentadores e

subestações de distribuição. Pois, o conceito de Smart Grid também surgiu da visão de

interligação de fontes distribuídas de energia através de uma rede única, capaz de

administrar este processo de geração e consumo distribuídos de energia. Esta visão pode

ser analisada na norma IEEE Std1547 0 (2003).

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Em linhas gerais, para qualquer das visões de Smart Grid, uma questão que envolve

uma rede de comunicação se refere aos meios físicos e, posteriormente, aos protocolos de

comunicação sobre cada um destes meios.

A visão do IEEE para arquitetura de comunicação fim-a-fim do sistema Smart Grid

baseia-se em 3 camadas estruturais, conforme Figura 4. São elas:

- Camada de segurança da rede de comunicação;

- Camada de gerenciamento da rede de comunicação;

- Camada física do sistema elétrico.


FIGURA 4 – Arquitetura de comunicação fim-a-fim do sistema Smart Grid

A Figura 5 apresenta um mapeamento dos protocolos padrões e as tecnologias de

rede de telecomunicações aplicáveis à arquitetura Smart Grid, nas três diferentes partes da

camada de comunicação:

1. HAN: Home Area Network / BAN: Building Area Network / IAN: Industrial Area

Network.

2. NAN: Neighborhood Area Network.

3. WAN: Wide Area Network.

23


FIGURA 5 – Mapeamento dos protocolos padrões e as tecnologias de rede do sistema

Smart Grid

Os requisitos dos sistemas de comunicação, tanto aplicáveis na rede pública ou

privada, são necessários para garantir a comunicação sem interrupções, com total

segurança. Para isto, são descritos a seguir os requisitos necessários para as redes de

comunicação.

a. QoS– Qualidade de Serviço

Este requisito é descrito como um recurso que pode ser configurado numa rede de

protocolo padrão TCP/IP. Consta da configuração de níveis de prioridade dos dados

trafegados nos roteadores da rede.

Assim, pode-se priorizar os pacotes vindos dos medidores eletrônicos, e as

informações de medidas têm prioridade sobre as demais informações na rede. No conceito

Smart Grid, a comunicação nas redes será feita de maneira bidirecional, onde a rede

suportará aplicações utilizando diversas larguras de banda, diferentes atrasos e taxas de

perdas.

b. Sincronismo

A utilização da comunicação em rede chegou até os dispositivos industriais, de

automação, de energia elétrica e telecomunicações, onde o relacionamento de tempo entre

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dispositivos interligados é muito importante. Os dispositivos são utilizados para medição e

controle dos sistemas industriais e/ou elétricos por meio de sistemas computadorizados,

controladores, atuadores e sensores. Sendo assim, os aspectos de controle de tempo em

comandos de abertura e fechamento de válvulas, chaves, etc. podem ser considerados

críticos.

A norma IEEE-1588-2002 – Standard for a Precision Clock Synchronization Protocol

for Networked Measurement and Control Systems – foi criada para prover requisitos de

tempo para os diversos sistemas de controle industriais em rede.

c. Gerenciamento

Este requisito é fundamental para o ambiente pré-Smart Grid, mas é indispensável

no futuro ambiente Smart Grid. O sistema de gerência é responsável pela administração dos

dispositivos da rede, detectando e isolando falhas na rede e/ou equipamentos. Permite fazer

a configuração dos equipamentos envolvidos, além de analisar e verificar o desempenho da

rede de comunicação e administrar a segurança desta rede.

Atualmente, o sistema SCADA exerce o papel de supervisório da rede. No futuro

ambiente Smart Grid, é recomendável, com base na norma ITU-T M.3010 (Principle for a

Telecommunications Management Network), ter um sistema de gerenciamento, que

disponibilize na rede serviços com as seguintes funcionalidades:

• Administração: executar a contabilidade dos ativos envolvidos;

• Configuração: executar a configuração lógica dos equipamentos da rede;

• Falhas: executar a detecção, localização, etc. das falhas da rede e seus

dispositivos;

• Desempenho: executar a análise de parâmetros de qualidade da rede;

• Segurança: administrar os acessos dos dispositivos da rede e de

administradores.

d. Segurança

O assunto “segurança” permeia as camadas organizacionais, de informação e

técnicas, assim como seus relacionamentos entre si. Para isto, existem padrões

estabelecidos no mercado para atendimento destas camadas. Para se mapear as

necessidades de controle da segurança, é necessária a realização de um levantamento dos

elementos que compõem a medição eletrônica nas diversas camadas, a identificação e a

análise das ameaças que estão presentes, e a verificação de suas vulnerabilidades. Existe

atualmente um padrão em que está sendo recomendado para o ambiente Smart Grid, que é

o FIPS PUB 199 – Standards for Security Categorization of Federal and Information

Systems.

25

3.2.2. Tecnologias de Redes de Comunicação de Dados

Entre as tecnologias de comunicação de dados apresentadas na Figura 5, seguem

descrições das mais prováveis de serem aplicadas no cenário brasileiro.

a. WiMAX

O padrão IEEE 802.16, especifica uma interface sem fio para redes metropolitanas

(WMAN). Foi atribuído a este padrão, o nome WiMAX (World Wide Interoperability for

Microwave Access / Interoperabilidade Mundial para Acesso de Microondas). O termo

WiMAX foi criado por um grupo de indústrias conhecido como WiMAX Forum cujo objetivo é

promover a compatibilidade e interoperabilidade entre equipamentos baseados no padrão

IEEE 802.16. Este padrão é similar ao padrão Wi-Fi (IEEE 802.11), que já é bastante

difundido, porém agrega conhecimentos e recursos mais recentes, visando um melhor

desempenho de comunicação. Este padrão foi desenvolvido visando aplicações fixas,

nômades, portáteis e móveis. O WiMAX tem um modelo de funcionamento parecido com as

redes celulares: uma única estação atende vários clientes em um raio amplo, tipicamente de

10 km, mas que pode chegar até 20 km. Estas estações são interligadas formando uma

rede. A Tabela 1 apresenta as coberturas típicas por banda de frequência.

26

TABELA 1 – Coberturas típicas por banda de freqüência

Faixa de

Frequência Características

2,5 GHz

Frequência licenciada. Esta é a melhor frequência disponível para WiMAX no Brasil. É

a mais baixa, portanto tem-se os melhores alcances, exigindo uma melhor quantidade

de Estações Radio Base para cobrir uma determinada área. Hoje está em poder das

empresas de MMDS.

Alcance com Linha de Visada (LOS) = 18 – 20 Km

Alcance sem Linha de Visada (NLOS) = 9 – 10 Km

3,5 GHz

Frequência licenciada. Esta é a frequência disponível para WiMAX no Brasil, utilizada

pelas operadoras e prestadoras de serviço de telecomunicações.



5,8 GHz

Frequência NÃO-licenciada. Esta é a frequência LIVRE disponível para WiMAX no

Brasil, podendo ser utilizada por qualquer empresa prestadora de serviços. Por ser não

licenciada, existe a possibilidade de interferências e congestionamento de frequências

em áreas de grande densidade. É importante, pois não exige gastos com a aquisição

de licenças, o que pode viabilizar o plano de negócio de muitas áreas no Brasil.



10,5 GHz

Frequência licenciada. Não existem ainda equipamentos de WiMAX para cobertura

desta frequência. O principal motivo é a necessidade de microcélulas, pois o poder de

cobertura em grandes distâncias nesta frequência é baixo.

Futuramente poderá se tornar uma alternativa, quando houver um esgotamento de

banda em frequências mais baixas e uma proliferação do conceito de WiMAX.

Fonte: Adaptado do documento Framework and Roadmap for Smart Grid Interoperability Standards, Release 1.0

b. Wi-Fi

Uma WLAN (Wireless Local Area Network) é uma rede local “sem fio” padronizada

pelo IEEE 802.11. É conhecida também pelo nome de Wi-Fi, abreviatura de Wireless Fidelity

(fidelidade “sem fio”).

Por meio do uso de rádio é que as WLANs estabelecem a comunicação entre os

computadores e dispositivos da rede, podendo existir várias conexões em um mesmo

ambiente sem que uma interfira na outra, basta que as redes operem em frequências

diferentes.

27

A sua grande utilização está na substituição de cabos ou no complemento de redes

locais internas de escritórios e residências. Também utilizada em redes públicas de acesso

à Internet, onde o nome Wi-Fi é mais conhecido.

O padrão inicial 802.11 de 1999 foi aperfeiçoado, estando definidas atualmente as

seguintes alternativas:

TABELA 2 – Alternativas do padrão 802.11

Padrão Frequências Técnica de

modulação Taxa de dados

802.11b

2400-2483,5 MHz

DSSS

Até 11Mbit/s

802.11g 2400-2483,5 MHz DSSS, OFDM Até 54Mbit/s

802.11a

5150-5350 MHz

5470-5725 MHz

5725-5850 MHz

OFDM Até 54Mbit/s

Fonte: Adaptado do documento Framework and Roadmap for Smart Grid Interoperability Standards, Release 1.0

c. GPRS / 3G

A utilização da rede celular é uma das formas mais utilizadas para transmissão de

dados sem fio. Por todo lado existem quiosques de serviço, máquinas de cartão de crédito,

radares e veículos comunicando-se pela rede de telefonia celular.

As duas formas mais utilizadas para transmissão de dados nessa rede são GPRS e

3G, sendo a última uma evolução da primeira. A tecnologia GPRS está presente em todos

os lugares que possuem cobertura GSM. Já a tecnologia 3G necessita instalação de novos

equipamentos e apenas uma parte da malha de estações está apta a trabalhar com a nova

tecnologia.

Embora GPRS e 3G difiram na técnica de acesso o resultado final é o mesmo,

ambas as tecnologias trocam dados utilizando a rede TCP/IP, podendo comunicar-se com

qualquer outro dispositivo conectado a Internet. A principal diferença, sob o ponto de vista

do usuário, está na velocidade de conexão. Enquanto o GPRS opera até 60 kbit/s a

tecnologia 3G é capaz de superar 1Mb/s.

Ao contrário da tarifação de voz, que é cobrada por minutos, a transmissão de dados

é cobrada por pacotes, que geralmente possuem um tamanho máximo de 1000 bytes. Desta

forma os dispositivos podem permanecer sempre conectados a um custo muito baixo.

28

d. ZigBee

Desenvolvida originalmente para aplicações domésticas (ex: Casa Inteligente), a

interface ZigBee segue o padrão IEEE-802.15.4 e provê recursos de comunicação “sem fio”

com baixo custo numa rede de baixa capacidade e curtas distâncias (WPAN – Wireless

Personal Área Network). Organizados numa aliança, os fabricantes e interessados neste

padrão de comunicação vem focando suas atenções também para as redes voltadas para

gestão de energia e, por este motivo, diversos fabricantes de medidores eletrônicos já

investiram em interfaces ZigBee e obtiveram certificação de alguns modelos de

equipamentos com este recurso As principais características da interface ZigBee pelo IEEE

802.15.4 são:

• Taxas de 250 kbps (2.4 GHz), 40 kbps (915 MHz) e 20 kbps (868 MHz);

• Dois modos de endereçamento: 16-bit short and 64-bit IEEE addressing. Permite

até 18.450.000 trilhões de dispositivos (c/ endereço IEEE de 64 bits) e até 65.535

redes;

• Suporte a dispositivos de latência crítica tais como joysticks por meio de slot de

tempo opcional garantido;

• Canal de acesso CSMA-CA;

• Restabelecimento automático da rede pelo elemento coordenador;

• Protocolo completo de sinais para estabelecimento de chamadas e confiabilidade

de transferência de dados (fullhandshake) deixando os elementos em estado

“pronto para receber” ou “pronto para transmitir”;

• Gerência de energia para assegurar baixo consumo;

• 16 canais em 2.4 GHz [2.405 a 2.480 GHz] (ISM), 10 canais em 915 MHz [902 a

928 MHz] e 01 canal em 868 MHz. Entretanto, os canais em 915 MHz e 868 MHz

não são aplicáveis à América do Sul, diferentemente dos canais em 2.4 GHz que

são atribuídos mundialmente;

• Alcance típico de 50 m (entre 5 e 500m dependendo do ambiente).

e. Rádios

Para o transporte de dados, existem outros sistemas de menor porte, que não tem

uma padronização global e que, portanto, dependem do fornecedor escolhido.

A seguir, serão descritos resumidamente um sistema rádio VHF e módulos de

comunicação serial na faixa de 900 MHz.

29

i. Rádio VHF

O sistema de rádio VHF (150 a 174 MHz) ainda é muito utilizado pelas operadoras

de energia elétrica, pois além da própria operadora ter o controle da sua rede, permite a

transmissão em locais onde outros sistemas de comunicação “sem fio” ainda não estão

disponíveis.

Estes sistemas são formados por rádios e consoles de despacho instalados em

viaturas e estações repetidoras funcionando com canais formados por um par de

frequências, sendo uma para transmissão e outra para recepção.

O sistema funciona com um centro de comutação eletrônica de sinais ao qual todos

os consoles de despacho e repetidoras de VHF estão conectados. Desta forma, todos os

consoles de despacho acessam qualquer repetidora de VHF, e qualquer sinal de rádio

proveniente de uma repetidora é recebido em qualquer console de despacho.

ii. Módulo rádio 900 MHz

Outro tipo de rádio que está tendo uma grande difusão, devido ao baixo custo, e

utilização em faixa ISM. São módulos de RF com interface serial, descritos a seguir.

São utilizados normalmente em conjunto com sensores e dispositivos de

monitoração, pois estes possuem comunicação via interface serial RS-232. Estes tipos de

módulos permitem uma fácil interligação com os mesmos e operam tipicamente em taxas

máximas de até 115 kbps, dependendo da marca ou modelo, que é mais do que suficiente

para as taxas que irão trafegar no sistema de monitoração.

f. Satélite

O nome técnico para o serviço de comunicação via satélite é Serviço Móvel Global

por Satélite – SMGS, que é definido pela ANATEL da seguinte forma:

O SMGS é o serviço móvel por satélite, que tem como principais características

utilizar sistemas de satélites com área de cobertura abrangendo todo ou grande parte do

globo terrestre e oferecer diversas aplicações de telecomunicações.

No Brasil, existem algumas empresas que disponibilizam o serviço de dados via

satélite e apenas uma que disponibiliza voz.

A principal vantagem da comunicação via satélite é a garantia de cobertura total. A

maior desvantagem é o preço.

g. BPL (Broadband over Power Line)

A tecnologia BPL transforma a rede de distribuição elétrica em uma rede de

comunicação pela superposição de um sinal de informação de baixa energia ao sinal de

corrente alternada de alta potência.

30

Com o propósito de assegurar a coexistência correta e a separação entre os 2

sistemas, a faixa de frequência utilizada para comunicação é de 1,6 a 30 MHz para

aplicações banda larga.

A tecnologia BPL é adequada tanto às redes de baixa tensão aérea quanto às redes

de distribuição subterrânea.

Atualmente, um sistema BPL utiliza predominantemente frequência na faixa de 10 a

30 MHz, que tem sido usada por décadas pelos operadores de rádio amador, pelos

difusores internacionais de ondas curtas e por uma variedade de sistemas de comunicação

(militar, aeronáutico, etc.).

As linhas aéreas de energia elétrica não são blindadas e atuam como “antenas” para

os sinais que elas transmitem.

h. PLC (Power Line Communications)

São utilizadas tecnologias em sistemas de comunicação baseados em Power Line

Communications:

i. EIA-709 (LonWorks)

O padrão LonWorks utiliza modulação do tipo Binary Phase Shift Keying (BPSK) e a

tecnologia Dual Carrier Frequency (DCF). A DCF permite escolher a melhor frequência

portadora a fim de melhorar a eficiência do sistema. A frequência portadora é dividida em

duas bandas, banda A e C, seguindo as regulamentações européias (EN-50065-1). Na

banda A, existem duas portadoras, 75 kHz e 86 kHz, enquanto na banda C as portadoras

são 115 kHz e 132 kHz. De acordo com a norma EM-50065-1, a banda A é designada às

empresas de energia e suas licenciadas, as bandas B e C para uso de consumidores.

ii. CEBus (EIA/ANSI-600)

A tecnologia CEBus utiliza modulação do tipo Spread Spectrum (SS), que consiste

de um método de modulação, onde o sinal transmitido ocupa uma largura de banda

consideravelmente maior que o mínimo necessário para a transmissão da informação. Visto

seu uso em frequência larga, o SS apresenta boa imunidade em ambientes ruidosos

tornando-se apropriado para utilização nesse tipo de ambiente, como é o caso das linhas de

distribuição de energia elétrica. Por exemplo, impedâncias ou atenuações em faixas

estreitas do espectro afetam apenas uma pequena porção do sinal transmitido, assim o

restante desse sinal tem informação suficiente para que o dado transmitido seja recuperado

adequadamente.

31

iii. X-10

O Sistema X-10 é um sistema tradicionalmente utilizado para telecomando e teles

supervisão por meio de linhas de energia elétrica, estando em operação por cerca de duas

décadas. Este sistema utiliza uma portadora de 120 kHz que é chaveada no instante em que

a tensão de frequência industrial passa por zero, onde a presença da portadora por pelo

menos 1ms representa o Bit 1 e a ausência da portadora representa o Bit 0.

O protocolo de transmissão estabelece a sequência 1110 para o início de uma

transmissão. Para corrigir eventuais erros de transmissão, o protocolo trabalha com

redundância, ou seja, cada transmissão é realizada duas vezes. Portanto, considerando a

frequência industrial brasileira e a redundância do protocolo X-10, a taxa líquida de

transmissão é 60 bps.

3.3. Geração Distribuída

A Geração Distribuída (GD) diz respeito à geração elétrica em pequena escala para

consumidores integrados ou isolados, localizados próximo ao ponto de consumo final. Isto

envolve os segmentos industriais, comerciais e residenciais.

A GD possui unidades geradoras, que além de suprir a energia local, possuem

condições próprias para desempenhar um papel importante para o conjunto do Sistema

Interligado, pois aumentam as reservas de potência junto às cargas e reduzem os riscos de

instabilidade, aumentando a confiabilidade do suprimento. E inclui geradores que usam

como fonte de energia resíduos combustíveis de processo, geradores de emergência,

geradores para operação no horário de ponta, painéis fotovoltaicos, pequenas centrais

hidrelétricas, etc.

A GD tem vantagem sobre a geração central, pois economiza investimentos em

transmissão e reduz as perdas nestes sistemas, melhorando a estabilidade do serviço de

energia elétrica.

Com a GD, torna-se possível obter maior eficiência energética. Para isso, o INEE

(Instituto Nacional de Eficiência Energética) tem trabalhado para derrubar eventuais

imperfeições do mercado que dificultam o desenvolvimento desta forma de geração elétrica.

Pode-se afirmar que a Geração Distribuída complementa e melhora o Sistema

baseado na Geração Centralizada.

32

3.3.1. Benefícios da GD em Smart Grid

A procura por serviços e tecnologias mais eficientes com impactos ambientais

reduzidos, seja no processo de geração, transmissão ou distribuição de energia elétrica,

associada aos investimentos necessários para o aumento da capacidade instalada no setor

elétrico brasileiro, tem colocado a geração distribuída como alternativa às tradicionais

soluções, seja para instalação local ou para integração regional.

Portanto, duas tendências estão formando a base para uma possível introdução a

geração descentralizada: a reestruturação do setor energético e a necessidade do aumento

de capacidade do sistema. E o Smart Grid é a solução para o futuro da distribuição, porque

reúne os avanços tecnológicos nas áreas de tecnologia de informação ao mundo da

energia, em favor das melhores práticas em termos econômicos e ambientais, e no conceito

de geração distribuída, as empresas e até consumidores produzirão energia, utilizando-se

de geradores ou painéis solares e conseguirão fornecer eletricidade ao sistema. Isso

principalmente porque possibilita um aproveitamento mais adequado da infraestrutura

existente e estimula a eficiência energética.

A tecnologia vai além de mudanças na distribuição, abrangendo também os sistemas

de geração e transmissão. Prevê o uso de sistemas de geração de energia local em

pequena escala e de gerenciamento do consumo. Os sistemas de microgeração envolvem o

uso de pequenos geradores a gás, energia solar e até mesmo pequenas turbinas eólicas

para abastecer residências, condomínios ou empresas, garantindo o fornecimento de

eletricidade. Simultaneamente, a energia excedente produzida pode ser fornecida ao

restante da rede, a preços de mercado.

Por fim, a instalação de geradores mais próximos dos centros de carga reduz custos

com transmissão e aumenta a segurança do abastecimento.

3.4. Energia Sustentável

O desenvolvimento econômico baseado na queima de combustíveis fósseis está

contribuindo cada vez mais para a mudança climática, pois a utilização destes resulta na

emissão de gases de efeito estufa, tais como o gás carbônico e o metano. Portanto devem-

se considerar todas as oportunidades para gerar energia a partir de recursos sustentáveis

ou renováveis.

Os desafios da energia sustentável são sociais, tecnológicos, econômicos, políticos e

globais.

33

O sucesso da energia sustentável depende das nações trabalharem juntas para

assegurar que os recursos financeiros necessários, capacidade técnica e vontade política

sejam direcionados para acelerar a implementação de tecnologias mais limpas e eficientes

nas economias mundiais.

O conceito de sustentabilidade energética abrange a necessidade de garantir uma

oferta adequada de energia para atender as necessidades futuras, evitando mudanças

climáticas catastróficas, estendendo os serviços básicos de energia aos mais de 2 bilhões

de pessoas em todo o mundo que atualmente não têm acesso às modernas formas de

energia e reduzindo os riscos à segurança e os conflitos geopolíticos que de outra forma

possam surgir devido a uma competição crescente por recursos energéticos irregularmente

distribuídos.

Portanto o Smart Grid é uma iniciativa sustentável para o planeta, pois oferece

ofertas ecológicas, visão futura sobre custos e opções de uso e controle, gerando uma

redução significativa do uso da energia, além de ser economicamente atrativo para os

consumidores, que poderão customizar o serviço de acordo com a sua necessidade de uso,

e para as distribuidoras, que buscam redução de perdas.

3.4.1. Recursos Energéticos Renováveis e Sustentáve is

As fontes renováveis de energia – biomassa, eólica, solar, hidrelétrica, geotérmica e

oceânica – contribuem muito para satisfazer as necessidades energéticas da sociedade,

ajudam a promover o avanço de importantes metas de sustentabilidade e também são

desejáveis por várias razões:

• Benefícios ambientais e de saúde pública – Na maioria dos casos, as modernas

tecnologias de energia renovável geram emissões muito mais baixas, e gases de efeito

estufa e de poluentes atmosféricos convencionais, em comparação com as alternativas de

combustível fóssil. Outros benefícios podem envolver necessidades menores no uso de

água e tratamento de resíduos.

• Benefícios de segurança energética – Recursos renováveis reduzem a exposição à

escassez de oferta e à variabilidade dos preços nos mercados de combustíveis

convencionais, também oferecem um meio para muitos países diversificarem os seus

suprimentos de combustível e para reduzir a dependência das fontes estrangeiras de

energia, incluindo a dependência do petróleo importado.

• Desenvolvimento e benefícios econômicos – O fato de muitas tecnologias

renováveis poderem ser implantadas gradativamente, em aplicações isoladas de pequena

escala, faz com que sejam adequadas para os contextos dos países em desenvolvimento,

em que existe uma necessidade urgente de estender o acesso aos serviços de energia nas

34

zonas rurais, além disso, uma maior dependência dos recursos renováveis nacionais pode

reduzir a transferência de pagamentos por energia importada e estimular a criação de

empregos.

A seguir uma breve descrição das fontes renováveis de energia mais utilizadas pelo

mundo, segundo Walisiewicz (2008).

i. Biomassa

A energia da biomassa é obtida durante a transformação de produtos de

origem animal e vegetal para a produção de energia. Na transformação de resíduos

orgânicos é possível obter biocombustíveis, como o biogás, o bioálcool e o biodiesel. A

formação de biomassa a partir de energia solar é realizada pelo processo denominado

fotossíntese. Por meio da fotossíntese, plantas que contêm clorofila transformam o dióxido

de carbono e a água mineral, produtos sem valor energético, em materiais orgânicos com

alto teor energético e, por sua vez, servem de alimento para os outros seres vivos. A

biomassa, por meio destes processos, armazena a curto prazo a energia solar sob a forma

de hidrocarbonetos. A energia armazenada no processo fotossintético pode ser

posteriormente transformada em calor a partir de plantas, liberando novamente o dióxido de

carbono e a água armazenados. Esse calor pode ser usado para mover motores a explosão

ou esquentar água para gerar vapor e mover uma turbina, gerando energia elétrica.

Fonte: Retirado de www.apenergiasrenovaveis.wordpress.com

FIGURA 6 – Esquema de produção de biomassa

35

ii. Energia Fotovoltaica

A energia fotovoltaica é fornecida de painéis contendo células fotovoltaicas ou

solares que sob a incidência do sol geram energia elétrica. A energia gerada pelos painéis é

armazenada em bancos de bateria, para que seja usada em período de baixa radiação e

durante a noite.

Fonte: Retirado de http://camieea.wordpress.com

FIGURA 7 – Painel Fotovoltaico

A conversão direta de energia solar em energia elétrica é realizada nas células

solares pelo efeito fotovoltaico, que consiste na geração de uma diferença de potencial

elétrico provocada pela radiação. O efeito fotovoltaico ocorre quando fótons (energia que o

sol carrega) incidem sobre átomos (no caso átomos de silício), provocando a emissão de

elétrons, gerando corrente elétrica. Este processo não depende da quantidade de calor, pelo

contrário, o rendimento da célula solar cai quando sua temperatura aumenta.

O uso de painéis fotovoltaicos para conversão de energia solar em elétrica é viável

para pequenas instalações, em regiões remotas ou de difícil acesso. É muito utilizada para a

alimentação de dispositivos eletrônicos existentes em foguetes, satélites e astronaves.

No Brasil já é usado, em uma escala significativa, o coletor solar que utiliza a energia

solar para aquecer a água e não para gerar energia elétrica.

iii. Energia Eólica

A energia eólica é uma das fontes mais amigáveis de energia renovável para o meio

ambiente. A energia eólica é a energia obtida pela ação do vento, ou seja, por meio da

utilização da energia cinética gerada pelas correntes aéreas.

36

A energia eólica tem sido utilizada desde a antiguidade para mover os barcos

movidos por velas ou operação de máquinas para movimentação das suas fábricas de pás.

É uma espécie de energia verde. Essa energia também vem do Sol, que aquece a

superfície da Terra de forma não homogênea, gerando locais de baixa pressão e locais de

alta pressão, fazendo com que o ar se mova gerando ventos. Não causa prejuízos ao meio

ambiente.

A conversão de energia é realizada por um aerogerador que consiste num gerador

elétrico acoplado a um eixo que gira pela incidência do vento nas pás da turbina.

A turbina eólica é formada essencialmente por um conjunto de duas ou três pás, com

perfis aerodinâmicos eficientes, impulsionadas por forças predominantemente de

sustentação, acionando geradores que operam a velocidade variável, para garantir uma alta

eficiência de conversão.

A instalação de turbinas eólicas tem interesse em locais em que a velocidade média

anual dos ventos seja superior a 3,6 m/s.

O Brasil produz e exporta equipamentos para usinas eólicas, mas elas ainda são

pouco usadas. E se destacam as Usinas do Camelinho em Minas Gerais, de Mucuripe e da

Prainha no Ceará, e a de Fernando de Noronha em Pernambuco.

Fonte: Retirado de http://www.portalmidia.net

FIGURA 8 – Vista de campo com equipamentos eólicos

iv. Energia Geotérmica

A energia geotérmica é a energia do interior da Terra. A geotermia consiste no

aproveitamento de águas quentes e vapores para a produção de eletricidade e calor.

Parte do calor interno da Terra (5.000 °C) chega à crosta terrestre. Em algumas

áreas do planeta, próximas à superfície, as águas subterrâneas podem atingir temperaturas

37

de ebulição, e, dessa forma, servir para impulsionar turbinas para eletricidade ou

aquecimento. A energia geotérmica é aquela que pode ser obtida pelo homem a partir do

calor dentro da terra. O calor dentro da terra ocorre devido a vários fatores, entre eles o

gradiente geotérmico e o calor radiogênico.

Fonte: Retirado de http://www.brasilescola.com

FIGURA 9 – Esquema de Funcionamento de uma central geotérmica

v. Energia Hidrelétrica

A energia hidrelétrica é a obtenção de energia elétrica pelo aproveitamento do

potencial hidráulico de um rio. Para que esse processo seja realizado é necessária a

construção de usinas em rios que possuam elevado volume de água e que apresentem

desníveis em seu curso.

A força da água em movimento é conhecida como energia potencial, essa água

passa por tubulações da usina com muita força e velocidade, realizando a movimentação

das turbinas. Nesse processo, ocorre a transformação de energia potencial (energia da

água) em energia mecânica (movimento das turbinas). As turbinas em movimento estão

conectadas a um gerador, que é responsável pela transformação da energia mecânica em

energia elétrica.

Normalmente as usinas hidrelétricas são construídas em locais distantes dos centros

consumidores, esse fato eleva os valores do transporte de energia, que é transmitida por

fios até as cidades.

A eficiência energética das hidrelétricas é muito alta, em torno de 95%. O

investimento inicial e os custos de manutenção são elevados, porém, o custo do

combustível é nulo, a água.

38

Fonte: Retirado de http://pt.wikipedia.org

FIGURA 10 – Esquema de funcionamento de uma usina hidrelétrica

Atualmente, as usinas hidrelétricas são responsáveis por aproximadamente 18% da

produção de energia elétrica no mundo. Esses dados só não são maiores pelo fato de

poucos países apresentarem as condições naturais para a instalação de usinas

hidrelétricas. As nações que possuem grande potencial hidráulico são os Estados Unidos,

Canadá, Brasil, Rússia e China. No Brasil, mais de 95% da energia elétrica produzida é

proveniente de usinas hidrelétricas.

Apesar de ser uma fonte de energia renovável e não emitir poluentes, a energia

hidrelétrica não está isenta de impactos ambientais e sociais. A inundação de áreas para a

construção de barragens gera problemas de realocação das populações ribeirinhas,

comunidades indígenas e pequenos agricultores. Os principais impactos ambientais

ocasionados pelo represamento da água para a formação de imensos lagos artificiais são:

destruição de extensas áreas de vegetação natural, matas ciliares, o desmoronamento das

margens, o assoreamento do leito dos rios, prejuízos à fauna e à flora locais, alterações no

regime hidráulico dos rios, possibilidades da transmissão de doenças, como

esquistossomose e malária, extinção de algumas espécies de peixes.

39

Fonte: Retirado de http://www.itaipu.gov.br/

FIGURA 11 – Itaipu (maior hidrelétrica do mundo)

vi. Energia oceânica

A energia oceânica é obtida de modo semelhante ao da energia hidrelétrica.

Constrói-se uma barragem, formando-se um reservatório junto ao mar. Quando a

maré é alta, a água enche o reservatório, passando através da turbina e produzindo energia

elétrica, e na maré baixa o reservatório é esvaziado e água que sai do reservatório, passa

novamente através da turbina, em sentido contrário, produzindo energia elétrica. Este tipo

de fonte é também usado no Japão e Inglaterra. No Brasil temos grande amplitude de

marés, mas a topografia do litoral inviabiliza economicamente a construção de reservatórios.

Fonte: Retirado de http://renovacaoenergetica.com

FIGURA 12 – Esquema de funcionamento da energia oceânica

40

3.4.2. Veículos Elétricos e a Eficiência Energética

Veículos elétricos (VE) são aqueles acionados por pelo menos um motor elétrico.

Como há dezenas de milhões de veículos convencionais circulando no país, o VE pode

reduzir consideravelmente desperdícios evitáveis de combustíveis.

No início do século XX, circulavam muitos veículos elétricos a bateria, mas o

aperfeiçoamento dos motores de combustão interna tornaram este o acionador padrão. A

pequena capacidade de armazenamento das baterias, seu peso e o tempo elevado para

carga limitaram o uso dos veículos elétricos ao atendimento de necessidades específicas

como o transporte em áreas restritas.

Porém, no final do século houve um renascimento dos VE estimulado inicialmente

por incentivos governamentais e normas que restringem emissões poluentes. Embora o

número de VE ainda seja pequeno (300 mil a 400 mil de quatro rodas), o estágio de

experiências já se encontra ultrapassado e as vendas crescem rapidamente pelas seguintes

vantagens: alta eficiência energética que proporciona custos operacionais inferiores aos

convencionais e elevado conforto, ou seja, baixo ruído e ausência de vibrações.

O mais importante para o Smart Grid, é que os VE também podem produzir efeitos

consideráveis no sistema elétrico interligado do Brasil. O INEE tem trabalhado este tema no

âmbito da geração distribuída e promete um papel extremamente positivo para redução de

perdas de transmissão e distribuição no setor elétrico.

A penetração dos VE no mercado acontecerá com espontaneidade, na medida em

que os consumidores perceberem claramente suas vantagens junto ao Smart Grid.

Os veículos elétricos podem ser classificados em cinco famílias:

i. VE a bateria – VEB

A energia é fornecida por um conjunto de baterias que são recarregadas na rede

elétrica. Muitos modelos de VEB, estão disponíveis em diversos países e são fabricados

tanto por indústrias tradicionais como novas.

ii. VE híbrido – VEH

A energia é fornecida por um gerador a bordo que é acionado por um m.c.i. (motor

de combustão interna). Estes veículos também usam sistemas de bateria e capacitores para

acumular energia elétrica, permitindo que o m.c.i. só opere nas condições ótimas ou fique

desligado. Destacam-se dois tipos básicos de VEH: o VEH “serial” onde as rodas são

acionadas apenas pelos motores elétricos e o VEH “paralelo” onde as rodas podem ser

acionadas pelo m.c.i. em paralelo com o motor elétrico. Recentemente surgiu o conceito de

veículos “plug in”, isto é, veículos que podem ser ligados à rede elétrica para carga de

41

baterias e dispõem de motor/gerador a bordo para carga das baterias, extensão da

autonomia e/ou adição de potência em ladeiras e arrancadas mais fortes.

iii. VE de célula a combustível – VECC

É suprido por células a combustível, equipamento eletroquímico que transforma a

energia do hidrogênio diretamente em eletricidade. Esta tecnologia é objeto de muita

pesquisa na atualidade e diversos fabricantes apostam nela como o futuro dos veículos. O

hidrogênio será distribuído diretamente ou produzido a partir do metano, metanol ou etanol.

O VECC também usa a bordo importantes sistemas de acumulação de energia, sejam

baterias ou capacitores.

iv. VE ligado a rede ou trólebus

A energia é fornecida pela rede elétrica. Trata-se do tipo mais presente no Brasil.

Porém, devido ao alto custo da rede e dificuldades de trânsito, não há previsão de

expansão.

v. VE Solar – VES

A energia é fornecida por placas fotovoltaicas (FV). Restrito ao ambiente das

universidades que trabalham com as FV é pouco provável que o VES venha a se

transformar em um veículo de uso prático pelas restrições de tamanho dos veículos que

limitam a dimensão dos painéis e consequentemente sua potência.

3.4.3. Casas Inteligentes

Com a implantação do Smart Grid e o auxílio das fontes de energia renováveis, as

casas poderão produzir sua própria eletricidade, utilizando-se da microgeração interna de

energia, e serão equipadas com aparelhos inteligentes, que irão se comunicar com a rede

elétrica por meio de um medidor inteligente. Esse sistema oferece uma variedade de

possíveis novos serviços e funcionalidades extras aos eletrodomésticos. Como exemplo, os

novos aparelhos que não necessitam de alimentação contínua, tais como geladeiras,

freezers, máquinas de lavar ou notebooks, podem ser ajustados automaticamente

para interromper a utilização de eletricidade da rede por diferentes períodos de tempo, de

acordo com a demanda e a oferta em todo o sistema elétrico.

Quando uma casa produz sua própria eletricidade, a energia é gerada por painéis

solares fotovoltaicos (PV) ou por uma turbina eólica de pequena escala e os aparelhos

podem ser programados para executar e aproveitar esta geração de baixa emissão de

42

carbono no local. Quando o excesso de eletricidade está sendo produzido será possível

vendê-lo para a concessionária e colocar a energia excedente de volta à rede.

Os medidores inteligentes irão facilitar a medição das exportações de energia.

Também poderá ser possível integrar a recarga de veículos elétricos para sincronizar

com a microgeração na própria casa, ou garantir que ele ocorra durante períodos de tarifa

baixa.

As conexões entre um medidor de casa inteligente e celulares ou a internet podem

potencialmente também oferecer ainda mais conveniência. Por exemplo, os consumidores

podem ser capazes de alterar remotamente o tempo de aquecimento ou resfriamento do

sistema ambiente.

43

4. IMPLANTAÇÃO DO SISTEMA SMART GRID NO BRASIL

A aposta nas redes inteligentes está crescendo e incentivando os agentes ao redor

do mundo. No Brasil, o conceito ganhou destaque desde 2008 e se tornou um dos tópicos

mais comentados no segmento.

A implantação do Smart Grid envolve uma mudança profunda no modelo de

negócios atual do setor elétrico, o que representa um grande desafio para um segmento que

pouco mudou.

A rede inteligente precisa de muito investimento em tecnologia da informação. A

parte mais discutida é a troca dos medidores analógicos por medidores eletrônicos, com

eles poderemos ter novas tarifas, novos parâmetros de qualidade do serviço, controle de

cargas e outras funcionalidades, como a comunicação de dados pela linha elétrica. As

apostas estão nas novas soluções, como a geração distribuída, veículos elétricos e

compartilhamento da telemedição.

De acordo com Boccuzzi (2009), o investimento tem girado em torno de US$ 250 a

US$ 450 por cliente na Europa e nos Estados Unidos, onde o Smart Grid se apresenta mais

acelerado. No Brasil, acredita-se que os investimentos ficarão em US$ 150 por cliente.

Destaca Boccuzzi (2009): “As distribuidoras poderão fornecer planos de tarifa, como as

empresas de telefonia, para os consumidores baseados no perfil de consumo. Além disso,

as empresas poderão controlar o consumo dos equipamentos dos clientes”.

“Nos próximos anos, mesmo equipamentos domésticos, como refrigeradores e

condicionadores de ar, terão endereços de IP e poderão ser monitorados e controlados

pela Smart Grid“, prevê O’Farrell (2009).

Segundo Tiepolo (2009), “A discussão sobre Smart Grid é importante, pois os

desafios para a implantação são muitos e o Brasil, apesar de partir atrás dos países mais

desenvolvidos, é visto como um dos líderes na América Latina, por isso, o interesse de

gigantes como IBM e Silver Spring e a mobilização dos agentes, principalmente de

distribuição”.

A Figura 13 apresenta a visão do sistema elétrico atual e como será o cenário do

sistema elétrico após a implantação do Smart Grid.

44

Fonte: Retirado do documento “Integração de Tecnologias e Setores: Para melhor desempenho dos negócios e

benefício dos consumidores”

FIGURA 13 – Sistema elétrico atual e após implantação do Smart Grid

4.1. Primeiros Passos para Implantação

Para se ter uma rede inteligente, é necessário alterar o sistema que leva energia até

a casa do usuário por um sistema Smart Grid.

O ponto crucial dessa nova rede é o medidor inteligente. Com o uso de

microprocessadores e memória, os medidores eletrônicos trazem a idéia de tempo real para

a distribuição e uso de energia. O intuito é se conectar à internet para transmitir dados, ou

poder se comunicar eletronicamente com um sistema central via linha de energia (powerline

communication – PLC) ou talvez outra rede eletrônica, como celular, aproximando a ligação

entre clientes e concessionárias. Isso significa que a companhia de energia poderá

instantaneamente saber quanto de eletricidade o usuário estará consumindo, permitindo o

balanço das cargas e o aumento da eficiência da rede. Quedas poderão ser diagnosticadas

de forma automática e a área atingida será reduzida, já que será possível controlar o fluxo

da energia. Permitirá também que a empresa gere a fatura de energia sem que um leiturista

precise ir até a casa do usuário.

Além disso, com a medição inteligente é possível saber quanto cada aparelho

consome mensalmente. Por meio de um servidor contratado pela concessionária, o usuário

poderá acompanhar diariamente o gasto dos seus equipamentos eletrônicos.

45

A seguir uma breve descrição do que um medidor junto a uma rede inteligente

poderão proporcionar:

i. Para a empresa de energia:

• Gerenciamento do pico de carga;

• Controle preciso sobre dispositivos de gerenciamento de carga para oferecer

programas superiores de resposta da demanda;

• Trabalharão em conjunto com tecnologias de armazenamento distribuído de

energia e de energias renováveis, permitindo que as empresas despachem

geração limpa e eficiente de energia pela rede elétrica durante períodos de pico;

• Será possível diferenciar tarifas conforme o horário.

ii. Para o usuário final:

• Oportunidades de economia de energia para usuários comerciais e industriais;

• Vantagem para programar o uso de cargas não essenciais para horários fora de

pico, economizando energia e cortando custos;

• Possibilidade de gerenciar os gastos mensais, programando os eletrodomésticos

para funcionar somente nos horários em que a energia for mais barata;

• Com um medidor e uma rede inteligente, o usuário poderá acompanhar

instantaneamente o consumo da sua casa, por meio de um site disponibilizado

pelo servidor da concessionária de energia.

4.1.1. Medidor Analógico x Medidor Digital

i. Medidor analógico (eletromecânico):

É utilizado para medir a energia ativa, ou seja, aquela que pode ser transformada em

outras formas de energia, como a energia do movimento ou a do calor. Nesse modelo, a

energia reativa que faz motores funcionarem, como o de um refrigerador, não é cobrada de

consumidores residenciais e, assim, o controle da distribuidora sobre o que é consumido é

menor.

ii. Medidor digital (eletrônico):

Sua estrutura possui um microprocessador. Assim, é possível adicionar novas

funcionalidades, sempre em tempo real. O novo medidor usa avanços da tecnologia da

informação e das telecomunicações e controla o fluxo de energia reativa também nos

domicílios. Entretanto, o objetivo das companhias não é cobrar, mas poder ter um

46

planejamento mais adequado da rede para evitar possíveis quedas e evitar os desvios de

energia (gatos), que atualmente causam muito prejuízo para as concessionárias de energia.

Fonte: Retirado de www.nansen.com.br Fonte: Retirado de www.ge.com

FIGURA 14: Medidor analógico FIGURA 15: Medidor digital

Atualmente o Brasil possui 65 milhões de unidades consumidoras. Trocar os

medidores eletromecânicos, que são muito confiáveis e têm uma vida útil longa, por um

novo sistema exige uma série de padrões de operação e funcionalidade. Portanto faz-se

necessário a homologação pelos órgãos reguladores, como o Inmetro.

A ANEEL realizou consulta pública sobre o tema de medição eletrônica buscando

subsídios para elaboração de resolução específica para o tema. Até o momento, nada está

definido quanto a quais funcionalidades os medidores inteligentes deverão ter

obrigatoriamente, mas algumas empresas de energia no Brasil já estão realizando a

substituição dos velhos medidores eletromecânicos por medidores eletrônicos.

A partir do fim das discussões entre governo e as empresas do setor elétrico, a troca

de aparelhos analógicos por eletrônicos será obrigatória e as empresas terão um prazo de

18 meses, após a aprovação do projeto pela primeira fase da consulta pública, para

começar a utilizar aparelhos digitais. A partir de então, os instrumentos modernizados

devem ser instalados em novas ligações ou na substituição de medidores quebrados.

4.1.2. Estudos e Projetos de P&D

Segundo matéria divulgada pela Sociedade Brasileira Pró-inovação Tecnológica,

PROTEC (2011), os projetos de P&D das empresas estão começando com o

desenvolvimento da medição eletrônica e da telemedição. Algumas concessionárias de

energia, como a Light, por exemplo, estão desenvolvendo seu medidor inteligente. “Hoje os

medidores têm alguma inteligência, pois já se comunicam remotamente com o centro de

47

controle da distribuidora, conseguimos cortar medidores remotamente, mas o que a Aneel

está querendo é a substituição por um sistema mais inteligente do que existe hoje. Esse

medidor que estamos desenvolvendo é compatível com todas as funcionalidades que a

Aneel solicita para a substituição massiva dos medidores”, afirmou Fábio Toledo, assessor

da diretoria de projetos da Light.

As concessionárias também investigarão inovações em Smart Grid com a

perspectiva da chegada dos veículos elétricos e híbridos ao Brasil. Também irão estudar

tecnologias em Smart Grid já antevendo a ampliação do uso da energia solar e a

possibilidade de os clientes que têm painéis fotovoltaicos poderem vender a energia que

não consumirem para a rede.

4.1.3. Futuras Possibilidades

As empresas de tecnologia estudam o próximo passo. A ideia é preparar as casas

para funcionar a partir de energia gerada pelo calor do sol e pela força do vento e também

recarregar carros na garagem em horário programado.

Segundo Rodriguez (2011), “O consumidor será capaz de produzir e vender energia

a partir de seu domicílio para as concessionárias distribuidoras de energia. Será um grande

benefício tanto para o consumidor quanto para o País, que introduzirá uma maior

porcentagem de energia renovável na matriz energética. A tecnologia para implementação

da micro geração distribuída já está disponível”.

A casa inteligente seria integrada por eletrodomésticos inteligentes (programáveis),

uma estação de recarga de veículos elétricos e um centro de gerenciamento (medidores

digitais). De acordo com Rodriguez (2011), “Neste cenário avançado as residências teriam

impacto energético nulo e para isso, seriam necessários, dentro de cada casa, um sistema

de comunicação, ferramentas de gestão para geração distribuída e um painel solar ou uma

microcentral eólica”.

4.2. Investimentos

Estima-se que gastos com as tecnologias Smart Grid atinjam 200 bilhões de dólares

até 2015, baseado nos dados de um relatório de uma empresa de inteligência de mercado

de tecnologia (CONSULTORIA PIKE RESEARCH, 2009).

De acordo com o relatório, os principais motivos para a implantação do Smart Grid

destacam-se em quatro vertentes: melhorar confiabilidade e segurança, melhorar a

48

eficiência de operação e seus custos, equilibrar produção e a demanda de energia elétrica,

além de reduzir o impacto total de sistemas elétricos na mudança climática.

As dificuldades encontradas para a implantação do Smart Grid são basicamente em

relação à rede atual, que apresenta uma configuração arcaica, aos modelos ultrapassados,

à falta de padrões, e no Brasil, falta também maior incentivo governamental. Porém, as

empresas e indústrias em geral estão apostando na chegada do Smart Grid e estão

investindo fortemente em novas tecnologias, novos equipamentos, interoperabilidade, testes

em projetos piloto, entre outros.

O relatório Smart Grid Technologies, compreende as oportunidades do mercado

global para tecnologias e aplicações de rede inteligente, além de examinar modelos de

negócio de empresas de energia, fatores regulatórios, questões tecnológicas e a dinâmica

da demanda no uso final.

No Brasil, há vários avanços nessa área, muitas empresas de energia, em conjunto

com centros de pesquisas, estão realizando estudos para qualificar seus planos de

investimentos e incorporar o novo sistema.

É verdade que algumas empresas investem mais que outras, mas o objetivo final é o

mesmo e com toda essa movimentação, estima-se que em 2013 as principais empresas

brasileiras deverão investir aproximadamente 4 bilhões de reais em tecnologias de rede

inteligente, segundo informações da empresa ECOee, que teve matéria publicada no jornal

DCI (DIÁRIO DO COMÉRCIO E INDUSTRIA, 2010).

De acordo com a matéria publicada, Light, Cemig, Copel e AES Eletropaulo são as

empresas mais adiantadas neste setor, pois já investiram cerca de 95 milhões de reais em

redes inteligentes até o momento e já instalaram seus projetos piloto, que estão em testes

no Rio de Janeiro, Minas Gerais, Paraná e São Paulo, respectivamente. Os investimentos

são direcionados à infraestrutura, incluindo a instalação de redes elétricas mais modernas,

adaptação de sistemas de transferência de energia e novas tecnologias.

O fato de a Aneel estar elaborando um projeto estratégico que propõe a criação de

um Programa Brasileiro de Redes Inteligentes é uma das principais sinalizações nesse

sentido. O programa deverá estabelecer regras, custos e benefícios sobre Smart Grid. Além

de já ter colocado em consulta pública o regulamento estabelecendo os padrões para os

medidores eletrônicos.

O que ainda precisa ser observado é o custo de implantação dos medidores

eletrônicos e de toda a rede de dados, pois a Aneel estima que cada medidor inteligente

custará entre 200 e 300 reais, além da necessidade de trocar a infraestrutura das

concessionárias, dos equipamentos da rede de distribuição de energia, das chaves,

transformadores, medidores e religadores. Em relação a estes últimos, ainda não há

estudos com previsão dos gastos efetivos.

49

Entretanto, a oportunidade de se obter mais informações e alternativas de consumo

por parte do usuário final é muito interessante. A busca por formas alternativas de produção

de energia também é uma das apostas das redes inteligentes, observando-se que diversos

tratados ambientais são discutidos anualmente.

Há ainda algumas dificuldades na produção doméstica de energia por meio de fontes

sustentáveis, pois para gerar energia solar, é necessário instalar placas solares, que

atualmente tem um custo elevado, além de demandar o uso de equipamentos (baterias)

para armazenamento da energia produzida.

A Tabela 3 apresenta os investimentos previstos em projetos de P&D no Brasil desde

2008 relacionados a Smart Grid, segundo o mapa de projetos publicado pela Aneel no III

Seminário Internacional de Smart Grid realizado em junho de 2011 no CPqD:

TABELA 3: Investimentos previstos em projetos de P&D desde 2008

Tema Qtd.de

Projetos

Qtd.de

Projetos(%)

Investi/ o

Previsto (R$)

Investi/o

Previsto(%)

Fontes alternativas de geração de

energia elétrica

77 10,24% 221.100.059,67 16,74%

Geração Termelétrica 23 3,06% 21.711.129,80 1,64%

Gestão de Bacias e Reservatórios 22 2,93% 68.237.811,23 5,17%

Meio Ambiente 50 6,65% 76.096.135,53 5,76%

Segurança 52 6,91% 63.904.844,27 4,84%

Eficiência Energética 48 6,38% 56.585.977,66 4,29%

Planejamento de Sistemas de Energia

Elétrica

64 8,51% 73.014.329,06 5,53%

Operação de Sistemas de Energia

Elétrica

81 10,77% 150.296.356,63 11,38%

Supervisão, Controle e Proteção de

Sistemas de Energia Elétrica

145 19,28% 250.695.898,00 18,99%

Qualidade e Confiabilidade dos

Serviços de Energia Elétrica

54 7,18% 117.449.428,67 8,89%

Medição, faturamento e combate a

perdas comerciais

63 8,38% 78.974.490,35 5,98%

Outro 73 9,71% 142.361.511,77 10,78%

Total 752 100% 1.320.428.042,64 100%

Fonte: Adaptado do documento “Mapa de Projetos de P&D em Redes Inteligentes realizado pela Aneel”

50

A Tabela 4 e o Gráfico 1 apresentam os investimentos previstos em projetos de

Smart Grid no Brasil, segundo o mapa de projetos publicado pela Aneel no III Seminário

Internacional de Smart Grid realizado em junho de 2011 no CPqD:

TABELA 4: Investimento previsto em projetos de Smart Grid

Tema de Pesquisa Investimen to

Previsto (R$)

Quantidade de

Projetos

Redes Inteligentes / Smart Grid 108.547.148,43 21

Telecomunicações para Smart Grid 13.408.126,20 07

Geração Distribuída 9.605.792,68 07

Medição Inteligente 7.069.437,64 07

Veículos Elétricos e Acumuladores de Energia 5.096.091,36 05

Automação da Distribuição 5.845.062,11 04

Gerenciamento Pelo Lado da Demanda 475.849,00 01

Total* 150.047.507,42 52


Fonte: Retirado do documento “Mapa de Projetos de P&D em Redes Inteligentes realizado pela Aneel” GRÁFICO 1: Investimento previsto em projetos de Smart Grid (%)

*Dados Atualizados até Maio de 2011

51

4.3. Parcerias e Incentivos

Os grandes interessados na implantação do sistema Smart Grid, são as

concessionárias de energia, devido ao fato de que a nova rede aumentará a eficiência dos

sistemas, evitará roubos de energia e também estenderá a vida útil das usinas e das

infraestruturas.

Atentos para um mercado que tem previsão de movimentar bilhões de dólares,

grandes empresas como IBM, Cisco, Landis+Gyr, Intel, GE, MicroSoft e até a Google

estão interessadas na quantidade de investimentos que serão feitos no setor de energia

pelo mundo, portanto, para que a implantação do Smart Grid aconteça, essas empresas

estão se preparando para projetar sistemas, criar equipamentos, financiar projetos, produzir

novos equipamentos e inovar.

Não somente as empresas, mas alguns países estão bem avançados neste assunto,

principalmente os EUA, após o pacote de incentivos de US$ 3,4 bilhões lançado por Barack

Obama em 2009.

No Brasil, o governo ainda não disponibilizou um fundo de incentivo específico para

esse tipo de projeto, porém as empresas distribuidoras de energia do Brasil iniciaram alguns

movimentos para tornar as redes elétricas inteligentes.

A Figura 16 apresenta o arranjo institucional de P&D em Smart Grid no Brasil,

segundo o mapa de projetos publicado pela Aneel no III Seminário Internacional de Smart

Grid realizado em junho de 2011 no CPqD:

Fonte: Retirado do documento “Mapa de Projetos de P&D em Redes Inteligentes realizado pela Aneel” FIGURA 16: Arranjo institucional de P&D

52

A Tabela 5 e o Gráfico 2 apresentam o envolvimento das Entidades Executoras de

Pesquisa no Brasil, segundo o mapa de projetos publicado pela Aneel no III Seminário

Internacional de Smart Grid realizado em junho de 2011 no CPqD:

TABELA 5: Envolvimento das Entidades Executoras de Pesquisa

Tipo de Executora Quantidade de

Executoras

Qtde. de Projetos

Envolvidos

Centros de P&D 05 23

Consultoras 06 07

Fabricantes 15 30

Institutos 08 08

Universidades 22 30

Total* 56 98


Fonte: Retirado do documento “Mapa de Projetos de P&D em Redes Inteligentes realizado pela Aneel”

GRÁFICO 2: Envolvimento das Entidades Executoras de Pesquisa

*Dados atualizados até Maio de 2011

A Associação Brasileira de Distribuidores de Energia Elétrica (Abradee) e a

Associação de Empresas Proprietárias de Infraestrutura e de Sistemas Privados de

Telecomunicações (Aptel) estão realizando, junto com institutos de pesquisa, um projeto de

P&D que deverá orientar os investimentos em inovação a serem feitos pelas empresas do

setor de energia.

Algumas empresas já estão com projetos de P&D em Smart Grid já em andamento,

como o caso da Light, da Cemig e de outras companhias como o grupo AES e a Eletrobrás.

53

O Smart Grid reduz custos das distribuidoras, ajuda o consumidor a usar melhor a

energia, economizar e otimizar a distribuição de energia de acordo com a demanda nos

diferentes períodos do dia, gerando muitos benefícios. Um dos parceiros da Abradee e da

Aptel é o CPqD, que está realizando pesquisas em Smart Grid envolvendo

telecomunicações, tecnologia da informação e interoperabilidade.

Segundo dados publicados pela Unicamp, o projeto piloto da Light em parceria com a

Cemig deverá receber R$ 35 milhões de investimentos da firma carioca e R$ 30 milhões da

empresa mineira. O valor é parte da aplicação obrigatória que todas as empresas do setor

de energia precisam fazer em atividades de P&D, como determina a Aneel (INOVAÇÃO

UNICAMP, 2011).

Mais de 200 pesquisadores deverão trabalhar no projeto ao longo de seus três anos

de execução. Além do CPqD, a empresa CAS Tecnologia, que faz sistemas de medição

eletrônica e telemedição, e o Lactec, instituto de pesquisa do Paraná, também são

parceiros. A tecnologia é totalmente nacional e atualmente está na fase de desenvolvimento

dos protótipos, indo para a industrialização. A expectativa das empresas é que o sistema

desenvolvido por eles seja mais barato do que os sistemas equivalentes já existentes em

outros mercados.

4.3.1. Atuação Regulatória

i. ANEEL

A Aneel é a favor do Smart Grid e está trabalhando para acelerar a introdução de

Rede Inteligente e suas novas tecnologias, começando pela medição eletrônica, a

exemplo da sua participação no Grupo de Trabalho em Rede Inteligente do Ministério de

Minas e Energia, como citado acima e do Projeto Estratégico de Rede Inteligente dentro

do seu Programa de P&D.

Seus principais desafios são a substituição dos medidores atuais, de forma viável

(técnica e financeiramente), tarifação diferenciada para os usuários finais e regulamentação

da geração distribuída.

ii. INMETRO

O Inmetro tem como desafio a homologação de novos sistemas para Medição

Eletrônica.

54

iii. ANATEL

O desafio da Anatel é realizar a designação de uma banda de frequências dedicadas

e adequadas para as aplicações de AMI e Automação das Concessionárias de Distribuição

de Energia Elétrica no Brasil.

iv. MME

O Ministério de Minas e Energia criou um Grupo de Trabalho (GT) por meio da

portaria “ No 440, DE 15 DE ABRIL DE 2010”, para analisar e identificar ações necessárias

para subsidiar o estabelecimento de políticas públicas para a implantação de um Programa

Brasileiro de Rede Elétrica Inteligente, o “Smart Grid”.

O GT será composto por representantes do MME, da Empresa de Pesquisa

Energética (EPE), do Centro de Pesquisas de Energia Elétrica (CEPEL), da Agência

Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) e do Operador Nacional do Sistema (ONS). Órgãos e

entidades do setor que possam oferecer contribuições poderão ser convidados para

participar.

O programa tratará sobre:

• O estado da arte de programas do tipo “Smart Grid”, no Brasil e em outros

países;

• A proposta de adequação das regulamentações e das normas gerais dos

serviços públicos de distribuição de energia elétrica;

• A identificação de fontes de recursos para financiamento e incentivos à produção

de equipamentos no País;

• A regulamentação de novas possibilidades de atuação de acessantes no

mercado, incluindo a possibilidade de usuários operarem tanto como geradores

de energia (geração distribuída) quanto consumidores.

4.4. Projetos Piloto de Smart Grid

No exterior, existem várias empresas implantando projetos piloto em diferentes

regiões, alguns estão em desenvolvimento, na fase de testes e há também algumas cidades

que já estão funcionando com a nova rede.

Uma dessas empresas, a Xcel Energy, implantou um projeto chamado Smart Grid

City em Boulder no Colorado, EUA. Após a implantação total, o novo sistema avançado e

integrado de rede inteligente, fornecerá aos consumidores benefícios ambientais, financeiros

e operacionais (Rede Inteligente: por que, como, quem, quando, onde?, 2009).

55

Na Alemanha, na região de Karlsruhe-Suttgart, uma das áreas mais densas e

populosas do país, um projeto piloto de rede inteligente encontra-se em desenvolvimento, o

MEREGIO (Minimum Emissions Region). O objetivo do projeto é criar uma rede otimizada e

sustentável que reduzirá as emissões de CO2 a quase zero (Rede Inteligente: por que,

como, quem, quando, onde?, 2009).

Há também o projeto Málaga SmartCity, que está em desenvolvimento em Playa de

La Misericordia, na Espanha. O investimento deste projeto é de € 31 milhões e envolve onze

empresas sob a liderança da companhia energética espanhola Endesa, além de 300

clientes industriais, 900 prestadores de serviços e 11.000 famílias, sua duração está

estimada em torno de quatro anos. Fontes de energia renováveis serão ligadas à micro

redes mais próximas dos clientes, serão instalados painéis fotovoltaicos em edifícios

públicos, utilizando micro geração em alguns hotéis e instalando microssistemas eólicos na

região (Rede Inteligente: por que, como, quem, quando, onde?, 2009).

Porém o foco deste trabalho é tratar sobre a implantação do sistema Smart Grid no

Brasil, e quem está à frente com os projetos piloto são as concessionárias de energia, como

Light, Cemig, Eletropaulo, Copel, Eletrobrás, Energisa, CPFL e outras em conjunto com

associações como a Aptel, Abradee e outros representantes do setor elétrico.

Alguns testes já estão sendo realizados em algumas cidades do País, conforme

apresentados a seguir, de acordo com dados retirados da Unicamp (INOVAÇÃO UNICAMP,

2011).

A Light e a Cemig assinaram um acordo de parceria e investiram 65 milhões de reais

em projetos piloto com medidores digitais e o Centro de Pesquisa e Desenvolvimento em

Telecomunicações (CPqD) auxiliará nos projetos das companhias e no caso da Light, será

responsável por tratar de soluções para o monitoramento e supervisão da rede, além do

desenvolvimento dos softwares necessários.

Em Minas, na cidade de Sete Lagoas, os testes estão sendo realizados pela Cemig

com cerca de três mil clientes e no Rio de Janeiro, os testes estão sendo realizados pela

Light em uma das dezesseis favelas pacificadas.

Em São Paulo, a AES Eletropaulo implantou seu projeto piloto no bairro Ipiranga, e

está realizando os testes com cerca de dois mil clientes.

No Amazonas, em Parintins, a Eletrobrás iniciou outro projeto-piloto que está em

desenvolvimento.

A Copel (Companhia Paranaense de Energia), também desenvolveu um projeto

piloto de Smart Grid, que foi implantado no Paraná, na cidade da Fazenda Rio Grande. A

implantação começou com a infraestrutura e adaptação da rede para transferência de

energia. A previsão é de que em 2013, com a automatização do sistema, possam ser

56

realizados os testes com os medidores eletrônicos, localizadores e sinalizadores de falhas

de energia na rede elétrica.

O esperado pela companhia paranaense é atender cerca de cem mil clientes e

reduzir as faltas de energia de oito horas para três horas diárias ao ano.

A programação da Copel é bastante otimista e ousada, pois na Copa do Mundo de

2014, a concessionária pretende fazer de Curitiba a primeira capital brasileira com uma rede

elétrica inteligente.

4.4.1. Projetos Piloto de Smart Grid em parceria co m o CPqD

i. AES Eletropaulo – São Paulo

Como descrito anteriormente, a AES Eletropaulo implantou um projeto piloto de

Smart Grid em duas mil residências no bairro de Ipiranga, em São Paulo. O objetivo deste

projeto é realizar um acompanhamento do comportamento do sistema para preparar a

distribuidora para a regulamentação criada pela Aneel.

Neste projeto, são aplicadas funcionalidades como a automação da rede, detecção

de falhas, medição remota de energia por meio dos medidores eletrônicos e controle da

carga elétrica.

Antes de colocar o projeto em prática, houve uma estruturação que teve início em

2009, onde o projeto foi dividido em algumas etapas. Para a implantação foi necessário

integrar os sistemas sem haver quebra de eficiência na passagem de um meio para o outro,

como nas informações de um medidor para o centro de controle.

Esse projeto piloto está sendo desenvolvido em parceria com o CPqD, que é o atual

responsável pela pesquisa e desenvolvimento dos seguintes trabalhos:

• Arquitetura;

• Prova de conceito;

• Desenvolvimento de software de comunicação;

• Interoperabilidade.

ii. Light – Rio de Janeiro

No Rio de Janeiro, a concessionária Light está investindo para a implantação do

sistema Smart Grid. A concessionária carioca investiu cerca de R$ 35 milhões para realizar

testes com aproximadamente mil clientes da área de concessão da Light que abrange 31

municípios, sendo que 300 clientes testarão a automatização total da rede elétrica interna.

É um projeto piloto que está sendo desenvolvido em parceria com o CPqD, o atual


57

• Medidores Eletrônicos, Gateways de Telecom e Display;

• Automação Subterrânea (Algoritmos e Software de Automação);

• Automação Aérea (Algoritmos e Software de Automação);

• Interação com consumidor e IP;

• Armazenamento de energia e veículo elétrico.

iii. Cemig – Minas Gerais

Em Minas Gerais, a projeção inicial é de instalar 4,5 mil medições na cidade de Sete

Lagoas até final de 2011. Atualmente a concessionária mineira investiu cerca de R$ 30

milhões e já instalou o projeto piloto em cerca de 3 mil residências.

É um projeto piloto que está sendo desenvolvido em parceria com o CPqD, o atual


• Automação de rede (algoritmos e software de automação);

• Gateways de Telecom;

• Aplicações associadas ao centro de medição;

• WEB site;


• Modelo funcional.

iv. Eletrobrás – Amazonas

A Eletrobrás criou um projeto piloto, que está em fase de desenvolvimento e testes

na cidade de Parintins, no Amazonas. O intuito é abordar questões como a construção de

parceria entre clientes e concessionárias, a influência efetiva das novas tecnologias nos

hábitos de consumo, as fraudes e inadimplência com maior participação do cliente.

Desenvolver tecnologias de comunicação mais apropriadas às condições ambientais

brasileiras, em especial da Região Amazônica.

Pode-se dizer que os resultados esperados giram em torno da redução de perdas e

inadimplência de forma sustentável, definição de tecnologias de comunicação, avaliação da

interoperabilidade de equipamentos e sistemas de medição, custo e benefício das diversas

funcionalidades do projeto Smart Grid, otimização do consumo de combustível nos sistemas

isolados, integração das novas tecnologias com sistemas computacionais atuais, detecção

de falhas tecnológicas e regulatórias, criação de uma rede de inovação de Smart Grid com

parceiros brasileiros e também um modelo de referencia para as empresas de distribuição

da Eletrobrás.

O projeto piloto que está sendo desenvolvido é em parceria com o CPqD, que é


58

• Integração de tecnologias;

• Portal e interação com o consumidor;


• Modelo de Referência.

v. Abrade / Aptel

As associações Abrade e Aptel em parceria com o CPqD, criaram um P&D que

abrangerá a definição de funcionalidades e requisitos para Smart Grid, com foco em

Telecom, TI e Interoperabilidade.

59

5. CONCLUSÃO

Este trabalho apresentou os principais conceitos e aplicações das Smart Grids e

pode-se concluir que o grande desafio para o setor elétrico nos próximos anos será

implementar as tecnologias de smarts grids que estão sendo desenvolvidas ao redor do

mundo de acordo com as especificidades de cada país. A sua implantação se apresenta

como uma necessidade, principalmente devido a sua importante contribuição para os

objetivos de política energética (eficiência energética/econômica e meio ambiente).

Entretanto são muitas as dificuldades para esta implantação, principalmente no que

envolve a padronização e a viabilidade econômica dos investimentos.

As mudanças que serão exigidas na regulamentação serão proporcionais aos

avanços e transformações que estas redes inteligentes irão provocar no sistema elétrico. O

regulador terá um papel muito importante, pois articulará e coordenará os diferentes

interesses dos agentes envolvidos. Vale ressaltar que esta nova configuração proporciona

um grande benefício aos consumidores, que deixam de ser um agente passivo no atual

sistema para passar a ter uma posição ativa neste novo espaço.

Pelos estudos de caso dos projetos piloto foi possível perceber que cada país terá

que adotar as tecnologias que atendam as suas necessidades.

O Brasil terá que implantar soluções que visem à redução de furtos de energia (neste

contexto os medidores inteligentes terão um papel muito importante) e que melhore também

a eficiência energética, visto que por ser um país em desenvolvimento tem um elevado

potencial de crescimento da demanda de energia elétrica.

No processo de implementação das smarts grids, é fundamental a coordenação do

governo na criação de um plano bem estruturado que estimule os investimentos nessas

novas tecnologias e que principalmente forneça as garantias institucionais para aumentar a

confiança dos investidores. A vontade política é uma questão muito importante para que as

mudanças em direção às redes inteligentes aconteçam de forma rápida e eficiente.

Após o processo de modernização das redes, espera-se obter um sistema elétrico

dinâmico, bidirecional, com mais informações disponíveis de forma a aumentar a

transparência das atividades tanto para os consumidores como para os reguladores, que

melhore a qualidade e aumente quantidade de serviços ofertados ao consumidor, que este

possa usufruir de tarifas inteligentes que o estimule a mudar o seu hábito consumo, porém

para que isso ocorra será necessário a instalação de medidores inteligentes, equipamentos

para comunicação de dados, interoperabilidade e finalmente que a confiabilidade do sistema

e a segurança da informação aumentem, visto que estas são determinantes para a política

de segurança energética de um país.

60

Portanto pode-se concluir que serão grandes os desafios impostos a todos os

agentes do sistema para que a implantação das redes inteligentes no país seja bem

sucedida, porém após a conclusão desta etapa espera-se que os benefícios a serem

usufruídos pela sociedade com este novo paradigma tenham valido todo o esforço requerido

durante o processo.

61

REFERÊNCIAS

AGÊNCIA NACIONAL DE TELECOMUNICAÇÕES . 2011. Disponível em:

<http://www.anatel.gov.br/>. Acesso em 12/09/2011

ALCÂNTARA, M. V. P. Rede Inteligente: por que, como, quem, quando, onde ? 2009.

Disponível em: <http://www.redeinteligente.com> Acesso em 19/02/2011

ALCÂNTARA, M. V.P. Mapa de Projetos de P&D em Redes Inteligentes realizado pela

ANEEL. In: III SEMINÁRIO INTERNACIONAL DE SMART GRID, 2011, Campinas.

[Trabalhos apresentados]. Campinas, SP: [s.n.], 2011, p.1-32.

APTEL . 2009. Disponível em: <http://www.redeinteligente.com> Acesso em 18/09/2011

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DO VEÍCULO ELÉTRICO . 2010. Disponível em:

<http://www.abve.org.br/>. Acesso em 08/07/2011

BAGAROLLI, A. As Evoluções e Desafios em Provas de Conceito de Smart Grid. In: III

SEMINÁRIO INTERNACIONAL DE SMART GRID, 2011, Campinas. [Trabalhos

apresentados]. Campinas, SP: [s.n.], 2011, p.1-19.

BOCCUZZI, C. V.; O’FARRELL, J.; TIEPOLO, E. Smart Grid inicia revolução no setor

elétrico . 2009. Disponível em: < http://www.redeinteligente.com> Acesso em 04/03/2011

BRASIL, Agência Nacional de Energia Elétrica. Atlas da Energia Elétrica no Brasil.

Segunda edição, 2005.

BRASIL, Câmara de Comercialização de Energia Elétrica. Estrutura Organizacional e os

Agentes do Setor Elétrico Brasileiro. 2004.

BRASIL, Ministério de Minas e Energia, Empresa de Pesquisa Energética. Plano Decenal

de Expansão de Energia – 2008 – 2017 . Rio de Janeiro: EPE, 2009 Volume 1. 435 p.

62

BRASIL, Ministério de Minas e Energia, Empresa de Pesquisa Energética. Plano Decenal

de Expansão de Energia – 2008 – 2017 . Rio de Janeiro: EPE, 2009 Volume 2. 299 p.

CONSULTORIA PIKE RESEARCH. Dados 2009. Disponível em:

<http://www.pikeresearch.com>. Acesso em 21/02/2011

DIÁRIO DO COMÉRCIO E INDÚSTRIA. Dados 2010. Disponível em:

<http://www.dci.com.br>. Acesso em 17/04/2011

EUA, Department of Energy . Disponível em <http://www.oe.energy.gov/smartgrid.htm>

Acesso em 16/06/2011

FIPS PUB 199. Standards for Security Categorization of Federal an d Information

Systems .

IEC, International Electrotechnical Commission. IEC Global Standards for Smart Grids .

Disponível em: <http://www.iec.ch/zone/smartgrid/> Acesso em 08/06/2011

IEEE, Institute of Electrical and Electronics Engineers. Documento IEEE P2030-09-

0102-00-0004.ppt.

IEEE, Institute of Electrical and Electronics Engineers. IEEE Std 1547-2003 - IEEE

Standard for Interconnecting Distributed Resources with Electric Power Systems,

2003.

IEEE, Institute of Electrical and Electronics Engineers. IEEE-1588-2002 - Standard for a

Precision Clock Synchronization Protocol for Networ ked Measurement and Control

Systems .

INOVAÇÃO UNICAMP. Dados 2011. Disponível em: <http://www.inovacao.unicamp.br>.


63

INSTITUTO NACIONAL DE METROLOGIA, QUALIDADE E TECNO LOGIA. 2011.

Disponível em: <http://www.inmetro.gov.br/>. Acesso em 28/08/2011

ITU-T M.3010. Principle for a Telecommunications Management Netwo rk .

NATIONAL INSTITUTE OF STANDARDS AND TECHNOLOGY’S. Framework and

Roadmap for Smart Grid Interoperability Standards . Release 1.0”, 2010, 144 p.

NBR ISO/IEC 27001. Tecnologia da informação — Técnicas de segurança — Sistemas

de gestão de segurança da informação — Requisitos .

NBR ISO/IEC 27002. Tecnologia da informação - Técnicas de segurança - Código de

pratica para a gestão de segurança da informação .

NBR ISO/IEC 27005. Tecnologia da informação - Técnicas de segurança - Gestão de

riscos de segurança da informação .

RODRIGUEZ, F. Energia elétrica inteligente chega ao consumidor em 2012. 2011.

Disponível em: < http://www.redeinteligente.com> Acesso em 12/08/2011

VIOLATO, C. A. Integração de Tecnologias e Setores: Para melhor desempenho dos

negócios e benefício dos consumidores. In: III SEMINÁRIO INTERNACIONAL DE SMART

GRID, 2011, Campinas. [Trabalhos apresentados]. Campinas, SP: [s.n.], 2011, p.1-12.

WALISIEWICZ, Marek. Energia Alternativa: Solar, Eólica, Hidrelétrica e de

Biocombustíveis . São Paulo: Editora Publifolha, 2008. 72 p.

______. Ciber segurança de smart grid mercado multi-bilioná rio . 2010. Disponível em:

<http://smartgridnews.com.br/> Acesso em 03/11/2011

______. Esquema Funcionamento Energia Geotérmica . Disponível em:

<http://www.brasilescola.com> Acesso em 24/05/2011

64

______. Esquema Funcionamento Energia Oceânica . Disponível em:

<http://renovacaoenergetica.com> Acesso em 24/05/2011

______. Esquema Funcionamento Usina Hidrelétrica . Disponível em:

<http://pt.wikipedia.org> Acesso em 24/05/2011

______. Esquema Produção de Biomassa . Disponível em:

<http://www.apenergiasrenovaveis.wordpress.com > Acesso em 24/05/2011

______. Estrutura organizacional e os agentes do setor elét rico brasileiro . Disponível

em: <http://www.ccee.org.br> Acesso em 18/02/2011

______. Fotografia Medidor Analógico . Disponível em: <http:// www.nansen.com.br>


______. Fotografia Medidor Digital . Disponível em: <http://www. www.ge.com> Acesso em

07/10/2011

______. Fotografia Painel Fotovoltaico . Disponível em: <http://camieea.wordpress.com >


______. Fotografia Parque Eólico . Disponível em: <http://www.portalmidia.net> Acesso em

24/05/2011

______. Fotografia Usina Itaipu Binacional . Disponível em: <http://www.itaipu.gov.br/>


______. Hackeando o Smart Grid . 2009. Disponível em: <http://redeinteligente.com/>


______. Smart grid communications logical reference archite cture.ppt . 2009. Disponível

em: < https://mentor.ieee.org/2030/dcn/09/2030-09-0110-00-0011-smart-grid-

communicationslogical-reference-architecture.ppt#16> Acesso em 21/06/2011

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