Redes inteligentes economizam energia

s novas tecnologias que vão moldar o futuro, como o uso de robôs, carros autônomos e a internet das coisas prometem revolucionar a vida diária. No entanto, por mais fascinantes que sejam, elas de nada adiantarão se faltar energia. A preocupação com a geração e a distribuição de eletricidade é fundamental para manter o novo mundo digital em funcionamento. As redes inteligentes de energia - smart grids, em inglês - garantem uma arquitetura de distribuição elétrica mais segura, conectando todos os usuários da cadeia e proporcionando soluções mais eficientes, como geração sustentável e consumo consciente.

O conceito de rede inteligente parte do princípio de que o fluxo de energia elétrica e de informações se dá de forma bidirecional. Assim, a energia tradicionalmente gerada e distribuída a partir de instalações das concessionárias poderá, também, ser produzida e integrada às redes elétricas a partir de unidades consumidoras, como fábricas, lojas e residências. A tecnologia permite desligamentos e religamentos remotos e a detecção de falhas na rede. Com ela, as concessionárias podem oferecer tarifas diferenciadas e flexíveis, dispensar os leituristas e eliminar ligações clandestinas.

Para Raul Colcher, especialista do Instituto de Engenheiros Elétricos e Eletrônicos (IEEE), a implementação de smart grids está em fase inicial no Brasil, mas já existem investimentos privados no desenvolvimento de medidores, que são dispositivos essenciais à viabilização de redes inteligentes de distribuição. "Ainda há necessidade de regulamentar as tarifas, que sinalizam os custos de capacidade das redes. Elas são a base de mudança do comportamento das pessoas para que haja consumo consciente de energia", afirma.

Na opinião de Gadner Vieira, gerente-geral da Silver Spring Networks no Brasil, o país passa por um momento de transformação. "Os avanços começaram pela energia porque ela é cada vez mais escassa e importante", diz. "Começou nos medidores, depois passou para transmissão, permitindo aplicações em veículos elétricos, painéis solares. E vem migrando para outras aplicações. As cidades estão se tornando inteligentes, com novos conceitos de iluminação pública, equipamentos led e dimerização (diminuição da intensidade conforme a necessidade para economizar energia)", explica.

Vieira destaca que foi a partir das redes inteligentes que a internet das coisas (IoT, sigla em inglês para Internet of Things) se materializou, utilizando a mesma tecnologia em eletrodomésticos, sensores que cuidam de irrigação de jardins, latas de lixo que avisam quando estão cheias, câmeras que mandam alarmes e outras inovações. "A smart grid foi a primeira aplicação em cima da filosofia da internet das coisas, porque os medidores falam com outros equipamentos e tomam decisões."

O uso se intensificou na véspera da Copa do Mundo no Brasil, com o desafio de garantir que não faltasse luz nas cidades-sede. "Foram feitos testes, com a colocação de 700 pontos. Depois dos benefícios, a rede foi ampliada para mais de 3,7 mil pontos", ressalta Vieira. No Brasil, a Silver Spring Networks trabalhou em conjunto com a CPFL, por três anos, para automatizar chaves e sensores de distribuição de energia.

Como a infraestrutura de distribuição é antiga no país, quando consumidores passam a gerar energia a partir de painéis solares, a medição se torna um problema para as concessionárias. "É preciso identificar quando ele está injetando e quando está consumindo energia. Além disso, é necessário haver controle para que a injeção não cause distúrbio para os vizinhos, afetando tensão e a corrente", assinala. Só com uma rede inteligente, como as que já existem em Paris, Estocolmo, Copenhagen, Glasgow e Miami, é possível gerenciar tudo isso e ainda agregar o controle da iluminação pública e dos semáforos.

"A smart grid foi a primeira aplicação da internet das coisas, porque os medidores falam com outros equipamentos e tomam decisões."

Gadner Vieira, gerente-geral da Silver Spring Networks no Brasil

Custos em queda

O diretor da empresa de projetos luminotécnicos AMX Brasília, Márcio Simas, explica que as redes inteligentes permitem a automação da iluminação dos ambientes ou escritórios, fábricas, aeroportos, trazendo benefícios ao meio ambiente e contribuindo diretamente com a eficiência energética.  "Com o aumento da utilização dessa tecnologia em escala mundial e a expansão da oferta por mais fornecedores, os custos dos equipamentos estão caindo", diz Simas. A aplicação em indústrias, grandes empreendimentos e até em residências é cada vez mais viável, estimulando a procura das pessoas por sistemas mais ecológicos.

Instalações obsoletas
A tecnologia de redes inteligentes é ótima, mas o Brasil ainda precisa evoluir muito nesse campo, segundo Marco Afonso, especialista em infraestrutura da CGI. "As redes básicas do país têm 40 ou 50 anos. A maioria nem sequer tem bom isolamento, haja vista que qualquer chuvinha abala o fornecimento de energia. Precisamos primeiro vencer a obsolescência das nossas redes básicas para mitigar as interrupções", alerta.

Para Afonso, o governo precisa regulamentar e definir qual será a estratégia de remuneração das concessionárias que investirem em redes inteligentes. "O investimento é alto e não pode ser repassado integralmente de uma vez só para os consumidores", adverte. E o Brasil, assinala, está muito atrasado. "Não dá para imaginar uma substituição maciça de medidores num país em que as empresas de energia estão extremamente endividadas", ressalta.

A tecnologia está sendo largamente difundida em países da Europa, onde o número de veículos elétricos cresce de forma exponencial. "Isso implica recarregar os carros. Hoje, a gente monitora mais de 8 mil eletropostos na Escandinávia. O nosso sistema inteligente faz toda a medição, inclusive descontando o pagamento na conta de energia do cliente. Mas essa realidade vai demorar para chegar ao Brasil", lamenta Afonso.

Pioneirismo

Em meio ao atraso brasileiro, a cidade paulista de São Luiz do Paraitinga saiu na frente e recebeu um moderno sistema de iluminação, semelhante ao que existe em Paris. A iniciativa engloba medição inteligente, geração distribuída, uso de veículos elétricos e iluminação pública, com a adoção de luminárias led e sistema de telegestão. A novidade vai permitir uma redução de 54%, para os cofres públicos, nos custos de manutenção e de consumo de energia. Além disso, o sistema tem menor impacto ambiental que o das redes tradicionais.

O projeto inclui a instalação de painéis solares para a geração de eletricidade em prédios públicos e de 6 mil medidores inteligentes em todo o município, que permitirão aos clientes acompanhar o consumo pela internet.  Todos os pontos de iluminação pública são monitorados em tempo real, por meio de um controlador instalado nas luminárias. O sistema de gerenciamento permite ligar, desligar e verificar a situação de cada ponto da rede, além da possibilitar a elaboração de relatórios sobre o consumo.

De olho na sustentabilidade

O cuidado com o meio ambiente é uma preocupação que deve se intensificar no futuro. Ter uma casa totalmente sustentável era o plano do assessor técnico Pedro Paranaguá, 39 anos, da Eco Casa Solar. Sozinho, ele projetou todos os sistemas da sua residência. Durante o dia, não é preciso ligar nenhuma lâmpada da casa, que tem três quartos, uma suíte, closet e escritório. "Desde criança, sou ligado à sustentabilidade. Projetei a casa para receber luz natural durante todo o dia, e também tenho placas para gerar energia elétrica", conta.

Todos os materiais escolhidos por Pedro foram pesquisados cuidadosamente. Os tijolos de adobe e as telhas shingle, usados na construção, por exemplo, são feitos de barro e não emitem gás carbônico na atmosfera, além de contribuir para manter a temperatura no interior. "Nos dias quentes, o ar dentro da casa é fresco, já que a terra demora mais para absorver e liberar calor. À noite, a temperatura permanece, mesmo que lá fora esteja frio, por ser uma área de muitas árvores", explica.

A casa possui placas de energia solar para aquecer água e também as fotovoltaicas, ligadas à rede da CEB, para geração de energia elétrica. Todos os eletrodomésticos e lâmpadas, geladeira, ferro de passar, máquina de lavar, liquidificador, torradeira e televisão funcionam movidos pela luz solar. O investimento foi de R$ 8 mil, há dois anos. Pedro paga apenas o valor mínimo da conta. "Não tenho o aparelho que mede a quantidade acumulada, porque meu sistema é pequeno. Mas sei que não gasto mais do que estou gerando. O que pago de condomínio e taxa, em um ano, é mais do que gastei para instalar o sistema", argumenta. Pensando em um consumo consciente, ele escolheu uma geladeira média, com freezer interno, e optou por uma máquina de lavar pequena, que só é usada duas vezes por semana.

Toda a água utilizada na casa é reaproveitada. O que é usado nas pias, chuveiros, máquina de lavar e tanque, cerca de 80% do total consumido na residência, vai para o jardim, em um sistema de irrigação por gotejamento. Os demais 20% são da chamada água negra dos vasos sanitários, que alimentam saudáveis bananeiras, por meio de uma fossa manual construída por Pedro, já que a casa não possui rede de esgoto.

Entre as energias do futuro, as fontes solar e eólica são as comercialmente mais fortes, no entender de Álvaro Quadrado, engenheiro da FTP Green. Ele lembra que há fontes como biogás, que utiliza substâncias poluentes, como dejetos de animais, para a geração de energia. Apesar do efeito estufa, ela é considerada renovável. "O biogás é economicamente viável, mas o incentivo é pequeno porque o Brasil é atrasado. Algumas usinas já utilizam essa fonte na Alemanha. Aqui, ainda temos vários aterros sanitários e lixões a céu aberto que poderiam proporcionar geração de energia", diz.

*Estagiários sob supervisão de Odail Figueiredo

R$ 8 MIL
Investimento feito por Pedro Paranaguá na compra e montagem dos equipamentos

Abatimento na conta

Charles Renato Barbosa, 26 anos, engenheiro da Luz Soluções Energéticas, explica que, entre as vantagens ecológicas da energia solar, está a diminuição ou mesmo dispensa do fornecimento de rua. Com isso, diminui a necessidade de linhas de transmissão ou de ligação de usinas termoelétricas, poluentes ao meio ambiente. "É uma energia limpa, que exige um investimento um pouco alto, mas é um produto que se paga e se torna viável no futuro", diz.

Na própria casa, Barbosa adotou o sistema solar fotovoltaico offgrid, que consiste numa rede isolada com abastecimento de uma bateria. Ele é recomendável para lugares com frequentes faltas e picos de luz. "É uma forma de gerar energia silenciosa, em vez de utilizar o gerador, que é poluente e barulhento. Com a energia armazenada nas baterias, eu consigo suprir algumas lâmpadas e tomadas para manter um conforto mínimo", afirma.

O engenheiro planeja instalar também o sistema solar fotovoltaico ongrid, em que a empresa ou a residência produz energia e transmite para a rede da concessionária, recebendo, em troca, um abatimento na conta de luz. "Vale lembrar que o mecanismo não zera o valor da fatura. Mesmo se o consumo for menor que a geração, o responsável precisa pagar uma taxa mínima", observa. Quando se instala o sistema, o medidor tradicional é substituído por um biodirecionável, que mensura quanta energia se produziu e quanta se consumiu. "O leitor que vai fazer a conferência compensa automaticamente. Se há produção acima do consumo, o proprietário fica com créditos", afirma Barbosa. Ele explica ainda que a energia eólica e a solar são complementares às demais fontes.

Fontes como o movimento das marés também são ecológicas, mas com pouca eficiência, ressalta Álvaro Quadrado, engenheiro da FTP Green. "Ela é sustentável porque utiliza uma força natural para produzir energia, mas é pouco desenvolvida ainda", diz. Ele afirma que, para disseminar essas novas fontes, são necessários financiamentos com juros baixos. "O ganho ambiental é o que essas energias têm de melhor."

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