Smart grid- Redes inteligentes

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    13-Aug-2015

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<ol><li> 1. Introduo O surgimento da eletricidade foi uma das maiores invenes do homem. Com ela, foi possvel produzir mais, viver melhor e inventar mais coisas. A internet, por exemplo, tem tudo a ver com eletricidade, pois assim como a energia que voc recebe em sua casa, ela tambm chega por meio de redes de transmisso. </li><li> 2. O socilogo Manuel Castells em seu livro Galxia da Internet, traa uma analogia interessante entre internet e eletricidade, pois para ele a tecnologia da informao hoje o que a eletricidade foi na Era Industrial, em razo de sua capacidade de distribuir a fora da informao por todo o domnio da atividade humana. Contudo, as formas de distribuio da Internet evoluram muito, o que no aconteceu com os mtodos de distribuio da energia eltrica. </li><li> 3. Resumo D.M. Falco Por que precisamos de Redes Eltricas mais Inteligentes? SEPOC+SESP Santa Maria RS 24 a 27 de agosto de 2014 Slide 6 Definies Por que precisamos de REI? Onde as REI podem nos ajudar? Tecnologias de REI Advanced Metering Infrastructure (AMI) Self Healing Controle Coordenado de Tenso Microrredes WAMPAC (PMU) REI no Mundo e no Basil </li><li> 4. Redes Eltricas Inteligentes (REI) D.M. Falco P Slide 7 Smart Grid (SG) Um conceito uma rede eltrica com elevada integrao de tecnologia de informao, telecomunicaes, sensoriamento/medio e automao, de forma a aumentar consideravelmente sua capacidade de atender cenrios com fontes intermitentes e distribudas de energia, altos requisitos de confiabilidade, baixo impacto no meio ambiente e compatvel com novos mercados de energia. Fonte: EPRI </li><li> 5. O que so os Smart Grid A lgica da Smart Grid est em uma palavra: inteligncia. Isso que dizer que as novas redes sero automatizadas com medidores de qualidade e de consumo de energia em tempo real, ou seja, a sua casa vai conversar com a empresa geradora de energia e, em um futuro prximo, at fornecer eletricidade para ela. A inteligncia tambm ser aplicada no combate ineficincia energtica, isto , a perda de energia ao longo da transmisso. </li><li> 6. Porque precisamos de REI? D.M. Falco Por que precisamos de Redes Eltricas mais Inteligentes? SEPOC+SESP Santa Maria RS 24 a 27 de agosto de 2014 Slide 11 Reduo de CO2 Reduo do consumo (energia) Reduo de custos operacionais Confiabilidade e segurana Melhoria da qualidade do servio Reduo de perdas (tcnicas e comerciais) Reduo da ponta (potncia) </li><li> 7. Gerao de Energia Eltrica no Brasil D.M. Falco Por que precisamos de Redes Eltricas mais Inteligentes? SEPOC+SESP Santa Maria RS 24 a 27 de agosto de 2014 Slide 12 </li><li> 8. UHE - Usinas Hidreltricas UTE - Usinas Termeltricas PCH - Pequenas Centrais Hidreltricas EOL - Usinas Eolioeltricas UTN - Usinas Termonucleares SOL - Fontes Alternativas de Energia CGH - Central Geradora Hidreltrica </li><li> 9. Potencial de Crescimento da Demanda D.M. Falco Por que precisamos de Redes Eltricas mais Inteligentes? SEPOC+SESP Santa Maria RS 24 a 27 de agosto de 2014 Slide 14 </li><li> 10. OCDE - Organizao de Cooperao e de Desenvolvimento Econmico As origens da OCDE Amrica remontam a 1960, quando 18 pases europeus mais os Estados Unidos e Canad United States- Estados Unidos da Amrica Brazil-Brasil </li><li> 11. Qualidade do Suprimento DEC no Mundo (minutos) D.M. Falco Por que precisamos de Redes Eltricas mais Inteligentes? SEPOC+SESP Santa Maria RS 24 a 27 de agosto de 2014 Slide 16 Estados Unidos 214 Reino Unido 70 Frana 53 Holanda 29 Japo 6 Singapura 2 </li><li> 12. Perdas na Distribuio D.M. Falco Por que precisamos de Redes Eltricas mais Inteligentes? SEPOC+SESP Santa Maria RS 24 a 27 de agosto de 2014 Slide 17 o Perdas na Distribuio n Mundo (%) Brasil Rssia Reino Unido China Estados Unidos Japo Coria do Sul Fonte: US Energy Information Administration (EIA) 18,8 12,2 8,1 7,8 6,8 5,1 4,4 </li><li> 13. Onde as REI podem ajudar D.M. Falco Por que precisamos de Redes Eltricas mais Inteligentes? SEPOC+SESP Santa Maria RS 24 a 27 de agosto de 2014 Slide 19 Fontes intermitentes de energia e armazenamento Elica Solar Ondas Armazenamento Veculos Eltricos(VE) Gerao distribuda conectada na rede de distribuio Microgerao (Roof Top) Minigerao </li><li> 14. Onde as REI podem ajudar (cont.) D.M. Falco Por que precisamos de Redes Eltricas mais Inteligentes? SEPOC+SESP Santa Maria RS 24 a 27 de agosto de 2014 Slide 20 Melhoria da confiabilidade Automao da distribuio Microrredes WAMPAC (Wide Area Monitoring, Protection and Control) Gerenciamento pelo lado da demanda Resposta da demanda (reduo da ponta) Tarifao dinmica </li><li> 15. Onde as REI podem ajudar (cont.) D.M. Falco Por que precisamos de Redes Eltricas mais Inteligentes? SEPOC+SESP Santa Maria RS 24 a 27 de agosto de 2014 Slide 21 Reduo de Perdas Perdas Tcnicas Perdas No-Tcnicas (Furto e Fraude) Meios Medio eletrnica e blindagem da rede AMI: Advanced Metering Infrastructure MDI: Meter Data Management Controle coordenado da tenso Outros Custos Grandes reas de concesso Alimentadores radiais longos reas de difcil acesso Aplicaes: Faturamento Localizao de faltas Self Healing Monitorao de ativos Fonte: Aneel </li><li> 16. Tecnologias de REI D.M. Falco Por que precisamos de Redes Eltricas mais Inteligentes? SEPOC+SESP Santa Maria RS 24 a 27 de agosto de 2014 Slide 22 </li><li> 17. Medidor Inteligente D.M. Falco Por que precisamos de Redes Eltricas mais Inteligentes? SEPOC+SESP Santa Maria RS 24 a 27 de agosto de 2014 Slide 23 Smart Meter Caractersticas Possveis Maior acurcia Comunicao bidirecional Aquisio de vrias informaes alm do kWh Medio em quatro quadrantes (EP, EQ) Menos suscetvel a fraude Postos tarifrios Aes remotas de corte e desligamento Calcular ndices de qualidade (DIC, FIC, etc.) Display remoto para comunicao com consumidores Etc. Display Domstico Dispositivo mvel para permitir acesso fcil aos dados de medidor inteligente </li><li> 18. Sistemas de Medio de Energia D.M. Falco Por que precisamos de Redes Eltricas mais Inteligentes? SEPOC+SESP Santa Maria RS 24 a 27 de agosto de 2014 Slide 24 Convencional Coleta mensal Medidor eletromecnico ou eletrnico Leitura manual e processamento manual ou automtico Banco de dados AMR (Automated Meter Reading) Coleta em quase tempo-reall Comunicao mono-direcional Medidor eletrnico, leitura automtica Processamento automtico Banco de dados AMI (Advanced Meter Infrastructure) Coleta em quase tempo-real Comunicao bi-direcional Medidor eletrnico, leitura automtica Processamento automtico Banco de dados Anlise de dados (Data Analytics) </li><li> 19. Mtodos Inteligentes para Recomposio D.M. Falco Por que precisamos de Redes Eltricas mais Inteligentes? SEPOC+SESP Santa Maria RS 24 a 27 de agosto de 2014 Slide 25 Inteligncia Centralizada Baseado no sistema SCADA/COD Informao obtida ao longo da rede enviada para COD Executa algoritmo de reconfigurao de rede Envia comando de abertura/fechamento de chaves Inteligncia Distribuda Dispositivos Eletrnicos Inteligentes (IEDs) distribudos ao longo da rede eltrica trocam informaes entre si Mtodos de inteligncia distribuda decidem aes de cada dispositivo de seccionamento (Sistemas Multiagentes) Chaves e disjuntores so ento acionados IED1 IED3 IED2 IED4 IED6 IED5COD IED1 IED3 IED2 IED4 IED6 IED5 </li><li> 20. Microrredes D.M. Falco Por que precisamos de Redes Eltricas mais Inteligentes? SEPOC+SESP Santa Maria RS 24 a 27 de agosto de 2014 Slide 26 Conceito um sistema de energia limitado regionalmente, contitudo por recursos energticos distribudos, consumidores e, opcionalmente, armazenamento Opera de forma autnoma, conectada ou no concessionria Atua como um agente nico perante a concessionria, agregando os recursos distribudos Caractersticas Buscadas Autonomia Estabilidade Compatibilidade Flexibilidade Escalabilidade Diferentes formatos e dimenses </li><li> 21. REI no Mundo e no Brasil D.M. Falco Por que precisamos de Redes Eltricas mais Inteligentes? SEPOC+SESP Santa Maria RS 24 a 27 de agosto de 2014 Slide 27 </li><li> 22. REI no Mundo D.M. Falco Por que precisamos de Redes Eltricas mais Inteligentes? SEPOC+SESP Santa Maria RS 24 a 27 de agosto de 2014 Slide 28 Primeiros Desenvolvimentos Projetos de automao da distribuio na dcada de 1980 Wide Area Measurement System (WAMS) 2000 (BPA) </li><li> 23. REI no Mundo Itlia Telegestore (2005): 32 milhes de medidores inteligentes Estados Unidos American Recovery Reinvestment Act (ARRA) Austin, Texas (2003): 1/3 do medidores substitudos Boulder, Colorado Southern California Edison: 5 milhes de medidores inteligentes (2009-20012); 10 milhes at 2020 Xcel Energy: Portugal vora: Projeto InovGrid Grupos de Usurios e Instituies IEEE Smart Grid Initiative (USA) NIST (USA) Galvin Electricity Initiative (USA) Intelligrid - EPRI (USA) SG European Technology Platform Slide 29 </li><li> 24. Iniciativas Relacionadas a REI no Brasil D.M. Falco Por que precisamos de Redes Eltricas mais Inteligentes? SEPOC+SESP Santa Maria RS 24 a 27 de agosto de 2014 Slide 30 Grupo de Trabalho do MME Grupo de Estudos da CGEE/MCTI Redes Eltricas Inteligentes: Contexto Nacional Aneel Powerline Communications (REN 375/2009) Sistema de Informaes Geogrficas (PRODIST) Tarifas horrias (PRORET) Medidores eletrnicos (REN 502/2012) Micro e mini Gerao Distribuda (REN 482/2012) Projetos de P&amp;D Programa Brasileiro de Redes Inteligentes Projeto Estratgico de P&amp;D Aneel CEMIG + 36 concessionrias de distribuio e gerao Coordenado pelo Instituto ABRADEE Projetos Piloto </li><li> 25. Programa Brasileiro de Redes Inteligentes D.M. Falco Por que precisamos de Redes Eltricas mais Inteligentes? SEPOC+SESP Santa Maria RS 24 a 27 de agosto de 2014 Slide 31 Objetivo Avaliar a relao benefcio custo da adoo do conceito de redes eltricas inteligentes em trs cenrios Conservador Moderado Acelerado Segmentos Analisados Medio Inteligente Automao da Distribuio e da Transmisso Gerao Distribuda; Armazenamento e Veculos Eltricos TI e Telecom Polticas Pblicas e Regulao Perspectiva do Consumidor Metodologia Avaliao da penetrao em clusters representando configuraes tpicas das redes de distribuio brasileiras </li><li> 26. Principais Projetos Piloto ou Experimentais D.M. Falco Por que precisamos de Redes Eltricas mais Inteligentes? SEPOC+SESP Santa Maria RS 24 a 27 de agosto de 2014 Slide 32 ELEKTRO SP </li><li> 27. Sustentabilidade Alm de inteligncia, outra palavra que tem tudo a ver com Smart Grid: sustentabilidade. Isso porque, uma das novidades nesta nova rede de energia o consumidor-produtor. </li><li> 28. Smart grid city Aparelhos conscientes Com todas estas possibilidades a tendncia que at os eletrodomsticos se tornem mais inteligentes. Em breve ser possvel programar a mquina de lavar roupas para funcionar somente nos horrios em que a energia mais barata. Alm disso, com a medio inteligente possvel saber quanto cada aparelho consome mensalmente, algo quase impossvel hoje em dia. </li><li> 29. Por meio de um site ou software, voc pode acompanhar diariamente o gasto energtico do seu vdeo game ou da geladeira nova e saber com preciso, quanto vai custar a fatura de energia no fim do ms. At os carros podem servir como provedores de energia, pois em momentos em que o custo por KW for mais alto, a energia armazenada nas baterias do veculo pode servir como fonte de eletricidade para sua casa. </li><li> 30. Benefcios reduo das emisses de dixido de carbono relacionadas gerao de energia, devido diminuio das perdas na transmisso e ao acesso de grandes usinas elicas, hidreltricas e solares rede energia de maior qualidade nos vrios nveis de tenso, aumentando a estabilidade do sistema menor consumo de energia e maior eficincia operacional das concessionrias de energia, por meio da participao ativa dos consumidores (edifcios comerciais, plantas industriais, residncias, etc.) nas Redes Inteligentes </li><li> 31. Benefcios integrao da gerao descentralizada rede por meio de Tecnologias da Informao e Comunicao (TIC) inteligentes possibilidade de fluxo de energia bidirecional maior segurana do sistema melhor acompanhamento e monitoramento grau mais alto de segurana operacional reduo dos custos de ciclo de vida dos ativos </li><li> 32. Smart Grid e o ambiente O principal ponto das Smart Grids o apelo ambiental, j que muito do desperdcio ser diminudo. A busca por formas alternativas de produo de energia tambm um dos combustveis das Smart Grids, tendo em vista que diversos tratados ambientais so discutidos todos os anos. </li><li> 33. Tarifa Branca A Tarifa Branca uma nova opo de tarifa que sinaliza aos consumidores a variao do valor da energia conforme o dia e o horrio do consumo. Ela oferecida para as instalaes em baixa tenso (127, 220, 380 ou 440 Volts). Com a Tarifa Branca, o consumidor passa a ter possibilidade de pagar valores diferentes em funo da hora e do dia da semana. Se o consumidor adotar hbitos que priorizem o uso da energia fora do perodo de ponta, diminuindo fortemente o consumo na ponta e no intermedirio, a opo pela Tarifa Branca oferece a oportunidade de reduzir o valor pago pela energia consumida. </li><li> 34. Nos dias teis, o valor Tarifa Branca varia em trs horrios: ponta, intermedirio e fora de ponta. Na ponta e no intermedirio, a energia mais cara. Fora de ponta, mais barata. Nos feriados nacionais e nos finais de semana, o valor sempre fora de ponta. </li><li> 35. Avano da eletricidade Faz quase cem anos que Thomas Edison inventou a lmpada. O sistema de distribuio de energia pouco mudou desde aquele perodo, mesmo com o fato de que a humanidade nunca cresceu tanto como nos ltimos 25 anos. </li></ol>