Discussion of regional innovation policy

Para Krishnamurti et al (2012), o primeiro passo em direção ao SG é a instalação de um medidor inteligente (Smart Meeter – SM) nas residências, permitindo a leitura remota do medidor, de forma diária ou mesmo contínua. Com base nessas leituras, as distribuidoras poderão desenvolver programas de resposta à demanda, oferecendo energia elétrica com preços diferenciados em função do horário de consumo. Na verdade, programas de resposta à demanda buscam reduzir o consumo de eletricidade durante o horário de pico de uso, aliviando a sobrecarga do sistema.

Através da utilização de medidores inteligentes é possível realização da tarifação de energia com valores diferenciados de tarifa em função do horário (mais caro no horário de ponta e mais barato nos horários de menor carga do sistema). Através da gestão, de sua

demanda, reduzindo o consumo nos horários de ponta, é possível obter reduções de até 30% no valor da fatura de energia elétrica (FALCÃO, 2010).

Tais medidores constituem o elo natural e condição fundamental para implantar a SG entre o consumidor e a supridora (WISSNER, 2011). Os dados de medição são a base para o faturamento do consumo e na maioria das vezes, o momento da medição é o único momento de contado da concessionária de energia com o consumidor.

Os novos medidores com tecnologia digital permitem a comunicação entre o equipamento e a central de operação da supridora (distribuidora). Os meios de comunicação utilizados permitem a comunicação em duas vias (bidirecional), sendo: a primeira do consumidor para a distribuidora, onde são enviados os dados de consumo e outros dados referente a qualidade da energia; a segunda da distribuidora para o consumidor, que é a maneira tradicional, que permite algumas ações de intervenção sobre o consumidor, como desligamento e religamento.

Os SM quantificam em tempo real consumo e geração, a qualidade da energia medida, e permitem a atualização instantânea dos preços da eletricidade. No entanto, os medidores inteligentes não devem ser considerados apenas como um componente adicional dos sistemas existentes de energia elétrica, e todos os seus ganhos potenciais devem ser capturados, de forma a auxiliar na viabilização de sua implantação, pois possuem um elevado custo inicial de aquisição. A figura 12 apresenta exemplos de medidores convencionais (eletromecânicos) e de medidores inteligentes (SM), assim como os dispositivos de interface com os consumidores.

É possível ler a demanda com alta frequência de amostragem, armazenar e transmitir essa informação para a supridora que permite analisar individualmente o comportamento de cada consumidor. Essa informação também pode ser avaliada/gerenciada pelo próprio consumidor através de interface com um computador pessoal. Com isso é possível realizar uma modulação da demanda realizar uma utilização mais eficiente da energia.

Figura 12 – Exemplos de Smart Meeters

Fonte: Elaborada pelo autor

Os medidores inteligentes podem ser programados de tal modo que, apenas a energia consumida a partir da rede da concessionária de energia seja faturada, enquanto que a potência consumida, a partir das fontes de geração própria ou dispositivos de armazenamento de propriedade dos clientes, não seja cobrada. Podem também ser utilizados para monitorizar e controlar todos os eletrodomésticos e dispositivos nas instalações do cliente e podem coletar informações de diagnóstico sobre a rede de distribuição e se comunicar com outros medidores em seu alcance.

Logo, o medidor inteligente se destaca como um elemento de extrema relevância para a composição da SG, pois é o elemento de ligação que permitirá a gestão praticamente em tempo real (on line) do consumo e da produção (geração) de energia elétrica, sendo que até então essa gestão da produção de energia era realizada com base em estimativas ou expectativas de consumo.

Uma consequência do uso da SG com seus SM será a construção de casas inteligentes, pois o último link de ligação entre o consumidor e a distribuidora são os próprios equipamentos eletroeletrônicos instalados em sua residência. Com a invenção de modernas tecnologias é possível a automação dos equipamentos de uma residência sem a necessidade de intervenção manual para seu acionamento (WISSNER, 2011).

Medidores convencionais (Medidores eletromecânicos de kWh)

O pré-requisito para o desenvolvimento de residências inteligentes é a existência de interface de comunicação entre os equipamentos eletroeletrônicos. Essa interface de comunicação deve permitir a transferência de dados e a operação remota através de uma central de controle instalada na residência. Essa central de controle será responsável pela gestão da utilização e do consumo dos equipamentos da residência, assim como da utilização de fontes alternativas de energia (geração própria renovável – solar e eólica).

Um sistema de gerenciamento de energia de uma casa inteligente é um sistema capaz de permitir o comando dos equipamentos da casa e prover a otimização do consumo de energia, com isso, reduz o consumo de energia (e consequentemente o valor da conta de energia), em função da gestão das cargas e do fornecimento de energia no horário de ponta, segundo Al-Ali et al (2011).

Os medidores inteligentes associados ao sistema de gerenciamento podem ser programados para manter um cronograma de funcionamento dos aparelhos domésticos e controlar o funcionamento de outros dispositivos, tal como para controlar a luz, ar condicionado e outros aparelhos. Depuru, Wang e Devabhaktuni (2011) descrevem que, além disso, a integração de SM ajuda as empresas de distribuição de energia na detecção de consumo não autorizado e roubo de energia, tendo em vista melhoria no monitoramento das demandas e dos índices de qualidade da energia.

No conceito de casa inteligente normalmente há duas fontes de energia: a rede da concessionária e pela geração própria. A energia gerada nos painéis fotovoltaicos, por exemplo, é armazenada em baterias e depois é transformada em corrente alternada através de um inversor (DC/AC – corrente contínua/corrente alternada). As baterias podem ser carregadas através da energia solar, e quando não houver sol, podem ser carregadas diretamente da rede da concessionária em horários fora da ponta, para que a energia seja consumida no horário da ponta do sistema, no qual a energia é mais cara.

A gestão da demanda pelo consumidor, através do gerenciamento do consumo de energia de uma casa inteligente no horário de ponta, utilizando fontes de energia renovável (geração própria) e energia da rede da concessionária, possibilita ganhos reais de redução na fatura de energia. Essa economia é possível através do chaveamento entre o fornecimento de energia de fontes renováveis e da rede da concessionária, realizado pela central de controle instalada na residência, visando consumir a energia da concessionária nos horários de menor tarifa (fora ponta), enquanto que nos horários de tarifa mais cara (ponta) é utilizada a energia

gerada na fonte renovável ou armazenada nas baterias, concordam Al-Ali et al (2011) e Wissner (2011).