terça-feira, 17 de dezembro de 2019

Proposta de um projeto: Busca de soluções para os problemas provindos de inovações na rede elétrica




Hoje em dia, muito se fala que a solução para os problemas de poluição são os carros elétricos, que a solução para os problemas de geração de energia seria a utilização de apenas energias renováveis com implantação de mais campos eólicos e painéis fotovoltaicos para, além disso, iniciar um processo de descentralização da geração de energia que pode melhorar o sistema. Porém, um assunto que deve ser abordado na implementação de todas essas mudanças são os problemas que elas trazem e quais seriam as soluções para a resolução destes problemas.

            Inicialmente, podemos abordar os carros elétricos. Os carros elétricos, diferente do que muitos pensam é uma tecnologia do século XIX e só não teve sucesso devido ao surgimento de grandes reservas de petróleo no mundo no início do século XX, que fez com que os carros a combustão se tornassem muito mais baratos e comerciáveis. Outro fator que deve ser levado em consideração ao insucesso dos carros elétricos na época é a falta de independência destes devido ao sistema elétrico da época e a pouca tecnologia voltada para baterias, o que o deixava indisponível para viagens de longa distância. Apesar disso, os carros elétricos voltaram aos holofotes mundiais com a preocupação com a sustentabilidade e a escassez de recursos que podemos enfrentar, o que fez com que agora, com um poder tecnológico maior, carros elétricos se tornassem produtos que, apesar de caros, estão disponíveis ao consumidor.  

            Porém, ao falar de carros elétricos, temos que nos atentar ao fato de que estes têm uma potencia considerável e que seria complicado um grande número de usuários atualmente devido ao presente sistema elétrico. Imagine um cenário onde as pessoas estão retornando de seu trabalho e começam a se arrumar para sair e precisam carregar seu carro justo neste momento, no horário de pico. Isso faria com que houvesse um aumento substancial da potência utilizada e que deve ser suprida pelas unidades geradoras. Pode ocasionar um surto no sistema, visto que já é um horário onde o consumidor está utilizando quantidade considerável de energia e que, como já dito, carros elétricos tem elevada potencia nominal. Outro problema gerado por carros elétricos é a inserção de harmônicos na rede, que faz com que a qualidade da energia diminua e em um caso hipotético onde há muitos carros, isso pode se tornar um problema e que pode trazer grandes prejuízos.

            Outra tecnologia emergente no meio de geração de energia é a geração fotovoltaica e a geração eólica. Para muitos, solução no meio de geração limpa e que resolveria o problema, já para outros, uma preocupação com o aumento da inserção destes na rede, o que ocasionaria um problema novo e que deve ser motivo de preocupação. Em outro post, já falamos sobre o lixo gerado pelos painéis fotovoltaicos, mas este não é o único problema que ele traz. A utilização de conversores geram harmônicos que pioram a qualidade, sem falar em variações de tensão que ocorrem devido a não uniformidade da incidência de luz solar e até mesmo efeitos de fluxo de potência reverso, que podem trazer danos às instalações.

            Lado a lado com a geração fotovoltaica, a geração eólica também traz os seus problemas. Harmônicos e variação de tensão, como na fotovoltaica, também fazem parte dos problemas gerados pela eólica e, além disso, níveis de energia reativa que podem afetar geradores entre outros problemas que fazer desta geração algo que deve ser trabalhado para não ocasionar danos à rede e ao consumidor.

            Estes são apenas alguns dos problemas relacionados a estas novas tecnologias que estão surgindo, que devem ser estudados para que a transição para um mundo onde haja maior número de carros elétricos do que a combustão e onde a energia seja gerada de forma limpa seja de forma correta para que não ocasionem problemas novos que possam ser tão prejudiciais às pessoas quanto os problemas atuais. Além disso, vale ressaltar, estes são problemas que já foram encontrados nos atuais projetos, mas, com o aumento significativo destas tecnologias, novos problemas vão surgir e por isso devemos estar preparados para a solução destes.

            Este post foi baseado em trabalhos apresentados na disciplina EEL805 – Condicionamento de Energia, ministrada pelo Prof. José Maria de Carvalho Filho no curso de Engenharia Elétrica na Universidade Federal de Itajubá. Abaixo disponibilizado o link com os relatórios em formato de artigo sobre os trabalhos de impactos na rede elétrica de painéis fotovoltaicos, geração eólica e veículos elétricos.

TRABALHOS:

13- PV X QEE;
14- Geração Eólica e QEE;
11 - VE X QEE.

segunda-feira, 16 de dezembro de 2019

Controvérsias sobre a energia solar


No meio de tantos questionamentos e opiniões opostas sobre algo, um importante assunto vem sendo abordado de diversas formas em diversos âmbitos sociais, a geração de energia fotovoltaica. De um lado, uma crescente procura por uma energia renovável e o incentivo à adesão do sistema e do outro, um problema que pode ser gerado caso seja excessivo o número de aderidos nessas campanhas. Com isso, o texto vem tratar de alguns pontos importantes sobre o assunto.

            Primeiro podemos abordar o lado dos consumidores, que cada vez mais estão se preocupando com a sustentabilidade dos processos realizados, tanto na parte industrial como no dia a dia. A energia fotovoltaica vem para diminuir o custo do consumidor, pois ele consegue gerar sua própria energia e, de acordo com o sistema adotado no Brasil, adquiri créditos quando há geração e pode trocar esses créditos por energia em momentos que o seu sistema de geração não esteja em funcionamento. Assim, devido à energia solar ser gratuita, sua conta de vem consideravelmente mais baixa do que o normal, considerando a realização de estudos sobre a implantação do sistema e que este esteja bem dimensionado de acordo com o local onde se encontra.

            Discussões sobre o incentivo, tanto governamental quanto de empresas privadas, para implantação de painéis giram em torno de que elas devem ser feitas devido ao alto investimento inicial necessário e que o tempo de retorno é longo. Assim, caso não haja incentivos é difícil conseguir um bom índice de pessoas que queiram implantar o sistema, mesmo vendo todos os benefícios, ou até mesmo, pessoas que não tem o capital necessário. Assim, podemos ver exemplos de cidades que tem dados incentivos fiscais, reduzindo alguns impostos para que mais pessoas tenham interesse em instalar o equipamento. Incentivos também são encontrados em empresas privadas, como bancos, que conseguem financiar o investimento inicial e que, devido ao ganho em longo prazo, consegue ter um retorno interessante, tanto para o consumidor quanto para a empresa.

            Por outro lado, temos que parar para analisar o sistema completo, pois para cada consumidor que tem um sistema de geração, a concessionária de energia deixa de ganhar dinheiro e imagine um caso onde mais da metade das residências tenham um sistema de geração, isso pode gerar uma crise no sistema energético do país. Um ponto abordado atualmente nas discussões é que as pessoas que tem a geração em casa não estão sendo cobradas devidamente, pois as pessoas que estão pagando a energia utilizada com a gerada (1 pra 1) estão deixando de pagar certos tributos que podem gerar um desbalanceamento na hora de fechar as contas. Assim, um projeto de lei está em andamento para regulamentar essa taxa para que as pessoas comecem a pagar de ‘forma correta’ a energia que utilizam.

            Com os dois pontos mostrados, até que ponto é necessário realmente realizar essa nova taxação? Ou, até que ponto o governo pode incentivar a implantação de um sistema de geração assim, para que não prejudique as concessionárias atualmente? São questões que devem ser respondidas rapidamente pois caso não haja um balanceamento, isso pode se tornar um problema grande que pode afetar a todos, empresas, consumidores e até mesmo o governo.

Abaixo, notícias relacionadas ao assunto, desde incentivos de algumas cidades como a discussão atual de deputados sobre a taxação.





A arquitetura das redes elétricas


               Publicado na IEEE Power & Energy Magazine na edição de setembro/outubro de 2019, um artigo de Jeffrey D. Taft que fala sobre a arquitetura das redes elétricas, traz muitas informações interessantes e relevantes no estudo de redes elétricas e da transformação que estas passam e que ainda passarão nos anos que virão. Assim, trazemos aqui alguns pontos abordados por Jeffrey D Taft.

               A problematização do texto vem de mudanças que precisaram ser feitas no sistema de potência dos Estados Unidos devido ao aumento substancial não só de consumidores residenciais, mas de empresas que também fazem uso do sistema e que requerem certas mudanças. Com essas mudanças, o sistema se torna cada vez mais complexo e faz com que estudos complexos tenham que ser adotados de forma a entender completamente o sistema e a conseguir modifica-lo e é onde entra a arquitetura de rede.

               A arquitetura de rede é definida como a aplicação do sistema de arquitetura, teoria de redes e teoria de controle à rede elétrica e, além disso, são mostrados e explicados os elementos e as características que compõe esse estudo. Dentro disso, um ponto importante a ressaltar presente no artigo é a diferença entre a arquitetura da rede e o design na rede, onde o primeiro admite muitas implementações de acordo com o arquiteto e o segundo trata-se de uma arquitetura específica.

               Após uma breve apresentação sobre o assunto, Jeffrey inicia em seu artigo um processo demonstrando princípios para a criação de uma arquitetura de rede, indicando métodos e como realizar uma avaliação sobre o assunto. Com a ilustração de exemplos, o artigo é muito detalhado e algo que pode ajudar muito interessados e curiosos sobre o assunto.

               Para quem se interessou e quer saber mais sobre, o artigo está disponibilizado no site da IEEE, porém é necessária a realização um cadastro. Link presente nas referencias deste post.


REFERÊNCIAS:


A solução que pode virar um problema

               Um assunto comum quando se trata de smart grids são os painéis solares. Geradores de energia utilizando uma fonte renovável e em abundância no mundo, o sol. Porém, algo muito importante e que vem crescendo cada vez mais é o lixo gerado por esse tipo de energia. Inicialmente pode parecer estranho falar de lixo em relação a geração fotovoltaica, contudo, vale lembrar que os painéis são feitos de material eletrônico e que tem sim uma vida útil, ou seja, haverá um momento em que os painéis solares deverão ser trocados por novos e seu descarte deve ser feito de forma correta.

               Há empresas que dizem durar 20 anos, outras 25 anos e até que comprovem que duram mais do que isso, porém a média seria entre 20 e 25 anos e assim, isso se torna um problema não muito distante de nós.  Outro fator que deve ser levado em consideração é a alta procura e alto número de instalações nos últimos anos, que pode fazer com que daqui 20/25 anos, tenhamos um grande número de painéis solares precisando ser descartados. Mas o que será que pode ser feito para que estes painéis sejam descartados de forma correta?

               Em 2009, foi aprovada pela Assembleia Legislativa do Estado de São Paulo a Lei nº 13.576 que institui normas e procedimentos para reciclagem, gerenciamento e destinação final de lixo eletrônico. Essa lei prevê que empresas que fabricam, comercializam ou importem produtos eletroeletrônicos. Ela também especifica os tipos de produtos que entram nessa categoria e as multas relacionadas ao não cumprimento da lei. Essa é uma das atitudes que podem ser tomadas e que deve servir de exemplo para outros estados que tenham a preocupação com isso.

               Outra forma de diminuir o impacto desse lixo nos anos que ainda virão seria a reciclagem. A reciclagem pode ser um meio muito eficiente para a mitigação deste problema, pois a partir dela podemos reduzir substancialmente o que podemos chamar de lixo. Para isto podemos destacar diversas ações que já são realizadas por alguns governos e por organizações não governamentais que se preocupam com isso e que podem ser usadas como exemplo para locais que deixam de tratar sobre isso.

               Uma instituição que deve ser usada como exemplo é o Instituto Ramacrisna, que lançou o Própolis - Polímeros para Inclusão Social, onde a ideia é a utilização do material plástico provindo de produtos eletroeletrônicos no processo produtivo de aquecedores solares onde estes são designados a locais e residências carentes. Abaixo, o site onde eles mostram o projeto desde seu objetivo até a forma que fazer e onde também recebem doações para o projeto.


               Podemos ver então que formas de como diminuir o impacto dessa geração de lixo eletrônico não faltam e que de acordo com medidas que podem ser tomadas, isso nem chegue a virar um problema. Para isso a conscientização deve começar agora, desde empresas que precisam controlar o lixo que produzem, até o governo, criando incentivos e ajudando no processo destinação correta para o lixo.





 REFERÊNCIAS




terça-feira, 17 de setembro de 2019

Redes Elétricas Inteligentes nas Universidades

A UFSM tem várias pesquisas na área de redes inteligentes e esse vídeo da TV Campus UFSM mostra algumas dessas pesquisas que, em conjunto com empresas privadas e até mesmo públicas, vem trazido cada vez mais retorno acadêmico e desenvolvimento tanto para os alunos envolvidos quanto para a sociedade.








Itajubá, 17 de setembro de 2019.

Redes Inteligentes na política do Brasil


Com o crescimento dos estudos em redes elétricas inteligentes, o interesse público também cresce. Em 2017, o Senador Eduardo Braga apresentou no senado um Projeto de Lei de iniciativa do Senado (PLS) para incentivar a modernização das instalações do serviço público de distribuição de energia elétrica. A PLS 356/2017 vem para alterar a Lei 9.427/1996 e a Lei 9.991/2000, visto a defasagem dessas de acordo com a necessidade atual de modernização das instalações e das práticas adotadas pela Agencia Nacional de Energia Elétrica (ANEEL).

A PLS 356/2017 vem sendo discutida desde então pelo senado e pelos órgãos competentes para aprovação e ajustes necessários para a finalização e a possível aprovação. Desde que ela foi apresentada em 26/09/2019, ela já passou pela aprovação da Comissão de Transparência, Governança, Fiscalização e Controle e Defesa do Consumidor (CTFC) em 21/03/2018, além da também aprovação da Comissão de Serviços de Infraestrutura (CI) em 12/06/2018 e no momento, aguarda a aprovação da Comissão de Ciência, Tecnologia, Inovação, Comunicação e Informática, para seguir os tramites legais e finalmente ser aprovada.

A inclusão desta pauta no meio político mostra a preocupação do Estado para com a evolução das tecnologias de redes inteligentes que vem surgindo e cada vez mais será assunto e motivo de discussão tanto na área de pesquisa quanto na política. A PLS 356/2017 vem incentivar o uso de novas tecnologias na geração de energia distribuída, incentivar pesquisas para melhorias das instalações de distribuição, geração e transmissão de energia. Além disso, melhorias para o consumidor como controle em tempo real da sua conta de energia e da qualidade do serviço prestado.

Assim, podemos ver a importância de assuntos relacionados à modernização do sistema elétrico de potência serem pautados no meio político para incentivar pesquisas e melhorias nesse âmbito e aumentar a qualidade do serviço prestado.

Para mais detalhes sobre o andamento, datas de discussões, parecer das comissões, entre outros detalhes da PLS 356/2017  entrar no link abaixo:






Itajubá, 17 de setembro de 2019.

terça-feira, 10 de setembro de 2019

Objetivos do Blog


Aluno de Engenharia Elétrica da Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI), nesse semestre matriculado na matéria ELE935 - TÓPICOS ESPECIAIS V. Ministrada pelos docentes Antônio Carlos Zambroni de Souza e Paulo Fernando Ribeiro, o curso se trata do estudo de redes elétricas inteligentes nos aspectos técnico, social, econômico e até político.
O presente blog tem o intuito de reunir informações sobre o conteúdo da matéria em questão, passadas pelos professores durante o semestre além de notícias, vídeos e reportagens sobre o assunto. Assuntos de importante discussão serão apresentados e comentados aqui semanalmente até o fim do curso. Outra utilidade para o blog será a de exposição de um projeto que será realizado durante esse semestre.



Para mais informações:


Docentes: 

Antônio Carlos Zambroni de Souza

Paulo Fernando Ribeiro


Universidade Federal de Itajubá:

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Itajubá, 10 de Novembro de 2019