Quem trabalha no setor de energia elétrica ou de utilities como um todo, já deve saber das inúmeras transformações que serão trazidas pela internet das coisas (IoT) nestes setores.
Empresas estatais e não estatais estão aos poucos testando e adotando essas tecnologias, com o objetivo de reduzir gastos e aumentar seus faturamentos.
Em uma pesquisa de 2022, sobre o “panorama da IoT em utilities”, chegou-se a conclusão que 70% dos respondentes já tinham algum projeto piloto ou estavam em avaliação de alguma solução de IoT.
Isso mostra que a IoT já é amplamente estudada e levada a sério por gestores desse setor, que estão preocupados com possíveis melhorias que podem ser trazidas com sensores inteligentes, o smart grid entre outros avanços.
Neste artigo, exploraremos como as empresas de distribuição de energia podem se beneficiar da IoT, com foco nos dispositivos que ajudam na telemetria e controle, e discutiremos as tecnologias e conceitos que estão transformando este e outros setores da economia.
Uma das principais vantagens da IoT para empresas de distribuição de energia é a capacidade de monitorar e controlar a rede de forma remota e em tempo real.
Isso é especialmente importante em uma infraestrutura tão complexa quanto a de distribuição elétrica, que percorre diversas cidades e estados, criando complexidades na mensuração (consumo por cliente) e na manutenção dessa cadeia.
Dispositivos dos mais diversos tipos podem ajudar a medir, fiscalizar e notificar empresas de distribuição de energia, o que facilitaria o trabalho e a produtividade dessas organizações.
A seguir vamos dar alguns exemplos de como isso já pode ser feito na atualidade por meio da IoT e alguns conceitos e estratégias específicas.
Os sensores inteligentes monitoram variáveis como tensão, corrente, temperatura e vibração em pontos estratégicos da rede de distribuição.
Esses dados são enviados em tempo real para sistemas centralizados, permitindo a detecção rápida de anomalias e prevenindo falhas que poderiam causar prejuízos significativos.
Por exemplo, a medição constante de temperatura em transformadores pode antecipar superaquecimentos, permitindo que manutenções sejam realizadas antes de ocorrerem interrupções graves no fornecimento de energia.
Além disso, esses sensores também otimizam o uso dos recursos ao ajustar automaticamente os fluxos elétricos com base na demanda.
Os medidores inteligentes estão redefinindo o relacionamento entre distribuidoras e consumidores.
Esses dispositivos permitem a leitura remota do consumo elétrico, eliminando a necessidade de visitas presenciais para medição. Além disso, eles possibilitam a identificação de padrões de consumo, ajudando os consumidores a economizar por meio de programas de eficiência energética.
Outra vantagem é a capacidade de detectar fraudes de forma automática, algo que representa uma significativa fonte de perdas financeiras para as distribuidoras.
Em mercados onde tarifas dinâmicas são implementadas, os smart meters permitem cobrar taxas diferenciadas para horários de pico e de menor consumo, promovendo o uso mais racional da energia.
Os relés são dispositivos elétricos que funcionam como interruptores controlados eletricamente, permitindo que circuitos sejam ligados ou desligados de forma remota, com base em condições específicas.
Esses dispositivos monitoram continuamente as condições da rede, como sobrecarga ou curto-circuito, e podem atuar automaticamente para desconectar trechos específicos da rede.
Isso não apenas reduz o tempo de resposta a emergências, mas também previne que falhas menores se transformem em interrupções em larga escala.
Por exemplo, em uma situação de tempestade, os relés podem isolar áreas afetadas sem comprometer o fornecimento para outras regiões.
Diversas tecnologias já estão sendo utilizadas no setor de utilities e energia elétrica para melhorar o faturamento e cortar gastos. Algumas delas incluem:
Com os dados coletados pelos dispositivos IoT, é possível realizar análises preditivas e prescritivas que transformam a gestão de energia.
As empresas conseguem identificar padrões de consumo que ajudam a prever a demanda em diferentes horários e épocas do ano.
Isso permite que as distribuidoras ajustem suas operações, reduzindo desperdícios e melhorando a eficiência operacional.
A combinação de IA e IoT tem revolucionado o setor de energia. Por meio de algoritmos de aprendizado de máquina, é possível analisar grandes volumes de dados em tempo real para prever falhas em equipamentos, otimizar a distribuição de energia e reduzir custos operacionais.
Por exemplo, sistemas baseados em IA podem identificar sinais de degradação em transformadores antes que eles falhem, agendando automaticamente manutenções preventivas e evitando interrupções no fornecimento.
Como case real no Brasil temos a Energisa, que está utilizando tecnologias de Inteligência Artificial na detecção de irregularidades.
Nos quatro anos seguintes à implantação do projeto, a empresa apurou uma redução de 3,2% nas perdas não técnicas, o que equivale a energia suficiente para atender a 2,4 milhões de consumidores residenciais durante um mês.
Redes Mesh e redes de área ampla de baixa potência (LPWAN) são excelentes soluções para conectar dispositivos IoT em áreas extensas e remotas.
As redes Mesh criam uma infraestrutura resiliente, onde cada dispositivo funciona como um ponto de conexão, garantindo que os dados possam ser transmitidos mesmo que um ponto da rede falhe.
Já as LPWANs oferecem conexões de longa distância com baixo consumo de energia, ideal para dispositivos como sensores remotos que precisam operar por longos períodos sem manutenção.
As redes inteligentes, ou smart grids, representam o futuro da distribuição de energia.
Essa tecnologia é projetada para integrar informações de consumidores, distribuidores e geradores de energia em uma plataforma digital unificada.
Diferente das redes tradicionais, que operam em um sentido (do gerador para o consumidor), as smart grids permitem um fluxo bidirecional de energia e informações.
Uma das vantagens mais significativas é a capacidade de reduzir perdas técnicas e comerciais.
Em uma smart grid, sensores distribuem dados detalhados sobre o desempenho da rede, permitindo a identificação rápida de falhas e prevenindo interrupções prolongadas.
Além disso, essas redes são projetadas para integrar fontes de energia renováveis, como solar e eólica, mantendo a estabilidade mesmo diante da variabilidade dessas fontes.
O uso de dados em tempo real também possibilita que as empresas implementem soluções personalizadas para consumidores, como tarifas baseadas em horários de uso, incentivando o consumo em horários de menor demanda.
A adoção de tecnologias IoT e smart grids impacta diretamente os resultados financeiros das empresas de distribuição de energia.
Entre os principais impactos, destacam-se:
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