Nos últimos anos, uma nova ronda de revolução energética na direção da energia limpa e com baixo teor de carbono tem vindo a crescer em todo o mundo. A energia renovável é principalmente convertida em energia eléctrica devido à energia limpa. Como plataforma central para a conversão, utilização e transporte de energia, a rede eléctrica está a enfrentar uma necessidade urgente de actualizações abrangentes.
O sector da energia está a tornar-se cada vez mais ecológico. Enquanto as centrais a carvão e as centrais nucleares foram outrora as principais fontes de eletricidade, milhares de turbinas eólicas, centrais de biogás e parques solares estão a produzir energia para satisfazer as nossas necessidades energéticas futuras, e as energias renováveis continuam a representar uma parte maior da utilização total de eletricidade.
Com a revolução na tecnologia energética, o desenvolvimento de novas tecnologias de energia, armazenamento de energia e novas tecnologias de potência tornou-se uma tendência na inovação tecnológica da rede eléctrica. As tecnologias multi-energéticas, complementares, de utilização abrangente, de eletrónica de potência e de transmissão avançada de energia são cada vez mais utilizadas nos sistemas de energia. Extensa, a combinação da tecnologia digital representada pelos grandes volumes de dados, a computação em nuvem e a Internet das Coisas, a inteligência artificial e a cadeia de blocos com a tecnologia da rede eléctrica proporciona um poderoso impulso para as actualizações da tecnologia da rede eléctrica.
Controlar as redes inteligentes com soluções digitais
O aumento da quota de energias renováveis significa que as emissões de CO2 estão a diminuir. No entanto, os mercados da energia também enfrentam novos desafios, como a gestão de centrais eléctricas descentralizadas, uma maior dependência das condições meteorológicas e o fornecimento e distribuição fiáveis de energia à rede. A gestão atual da rede é muito simples: Os operadores da rede controlam apenas algumas centrais eléctricas e podem facilmente coordenar a produção, a distribuição e o armazenamento. Sabem sempre quanta energia cada central irá fornecer e quando. Além disso, dependendo da carga atual da rede, a central eléctrica pode ser desligada ou ligada.
No entanto, quanto mais descentralizado for o fornecimento de energia, mais complexo será o controlo da rede. As turbinas eólicas só geram eletricidade quando o vento sopra, enquanto a energia solar só gera eletricidade quando o sol brilha. Atualmente, existem dezenas de milhares de unidades de produção descentralizadas que fornecem energia à rede. Para evitar a sobrecarga ou a subcarga da rede, as empresas do sector da energia devem ser capazes de reagir a qualquer momento, ligando ou desligando as unidades de produção. Esta é uma tarefa para o sector da energia que é difícil de resolver sem apoio digital.
Como é que os operadores de rede obtêm os dados de consumo de energia?
De acordo com a investigação relevante, para além da descentralização, descarbonização e democratização, a digitalização, especialmente a Internet das Coisas (IoT), será um elemento central na alteração da estrutura de fornecimento de energia para expandir as energias renováveis. A introdução de contadores inteligentes e soluções IoT ajudará os operadores de rede a obter informações em tempo real sobre as condições da rede inteligente. Para tal, os produtores de eletricidade, sejam eles particulares ou fornecedores de serviços energéticos, devem enviar dados através de dispositivos IoT locais.
Os dados das redes fixas e móveis são então avaliados e integrados por inteligência artificial numa plataforma central de IdC baseada na nuvem. As redes inteligentes podem ser controladas automaticamente utilizando esses dados, e as flutuações na rede podem ser absorvidas através de sistemas inteligentes de gestão da energia. A IA pode também utilizar esses dados para detetar rapidamente estrangulamentos na rede ou potenciais sobrecargas. Além disso, simplifica a manutenção do sistema. Por exemplo, os sensores inteligentes nas turbinas eólicas podem monitorizar o estado do motor e emitir imediatamente um alarme se a leitura for anormal.
A IoT não só permite controlar e otimizar a sua rede atual, como os dados recentemente adquiridos podem criar novos modelos de negócio. Por exemplo, os comerciantes de eletricidade podem vender eletricidade excedente aos proprietários de carros eléctricos, convertendo efetivamente as baterias dos carros em dispositivos de armazenamento de energia.