A rede eléctrica tradicional necessita de uma grande modernização. Projetado há décadas, foi construído principalmente para transportar eletricidade de grandes usinas que queimavam carvão e gás natural. No entanto, com o rápido crescimento das fontes de energia renováveis, como parques eólicos e solares, bem como casas individuais e empresas que geram a sua própria energia, a rede precisa de se adaptar. A fim de aproveitar ao máximo os progressos realizados na energia sem carbono e preparar o caminho para um futuro dominado pela energia limpa, a rede deve passar por uma revisão significativa. Isto significa não só ligar-se a fontes de energia mais isentas de carbono, mas também tornar a rede mais fiável e resiliente, especialmente em tempos de perturbações ou desastres, quando o fornecimento de energia a locais essenciais, como hospitais e instalações militares, é crucial.

Felizmente, a tecnologia está a impulsionar rapidamente a transição para redes inteligentes, que têm potencial para enfrentar todos os três desafios. No entanto, também introduzem novos desafios à segurança da rede, à fiabilidade e à gestão de carga. É aqui que entram em ação as soluções de plataforma baseadas em Intel® que utilizam tecnologias da Internet das Coisas (IoT), como inteligência artificial (IA), aprendizado de máquina e Big Data. Estas tecnologias fornecem as ferramentas necessárias, tais como análises e controlo automático, para gerir o número crescente de novos activos energéticos na rede.

Um avanço específico na rede é a integração de redes convencionais massivas com microrredes de baixa tensão. As microrredes, que são sistemas energéticos locais de pequena escala, têm a capacidade de se desconectar da rede de serviços públicos tradicional e operar de forma independente. Isto significa que durante reparações na rede ou emergências que causem cortes generalizados de energia, as microrredes podem servir como sofisticados sistemas de energia de reserva. Sem grandes infraestruturas para manter ou reparar, as microrredes também estão mais bem equipadas para resistir a tempestades ou desastres naturais.

As microrredes também têm a capacidade de integrar vários recursos energéticos distribuídos (DER) na rede, incluindo fontes de energia limpa. Como a produção de energia eólica e solar varia de acordo com o clima e a hora do dia, é útil ter a capacidade de extrair energia dessas fontes quando elas estiverem disponíveis, ao mesmo tempo que tem outras opções quando não estão. Isto permite que as microrredes equilibrem a necessidade de energia fiável com o objetivo de reduzir as emissões de carbono.

A tecnologia atual de microrredes é relativamente simples e consiste em alguns elementos-chave. Semelhante às redes tradicionais, a geração de energia está no centro de um sistema de microrrede. Isto pode variar desde geradores a diesel e baterias, as fontes mais comuns atualmente, até recursos renováveis, como painéis solares, parques eólicos, células de combustível ou outras fontes de energia limpa. O ponto de acoplamento comum (PCC) é onde uma microrrede se conecta à rede principal. No modo conectado, os dois sistemas operam em paralelo, com o PCC mantendo níveis de tensão iguais em ambos. O PCC também permite que a micro-rede importe e exporte electricidade da rede principal em resposta aos sinais de preços, utilizando mecanismos de armazenamento de energia, como baterias. No caso de um problema com a rede principal, um interruptor pode desligar a microrrede, permitindo-lhe operar em modo ilha e fornecer energia suficiente para servir cargas críticas dos clientes, mesmo que a rede principal esteja offline. O software de IA com recursos de aprendizado de máquina otimiza continuamente esse processo.

A utilização de produtos IoT na rede pode torná-la mais inteligente, mais segura, mais protegida e mais fiável, ao mesmo tempo que reduz os custos para os clientes. Com as plataformas baseadas na arquitetura Intel®, as concessionárias podem identificar problemas de desempenho para manter a tensão e a corrente em níveis estáveis. Medidores e sensores inteligentes incorporados em linhas de energia podem ajudar a evitar cortes de energia, enquanto soluções de monitoramento e manutenção preditiva para transformadores e bombas reduzem riscos e custos.

Os projetos de microrredes têm uma ampla gama de aplicações dependendo da situação e da escala. Uma microrrede de campus, por exemplo, atende a um único usuário, como uma universidade, hospital, prisão ou instalação industrial. As microrredes comunitárias e distritais servem vários clientes e estão totalmente integradas na rede energética local. No outro extremo da escala, uma nanorrede pode abastecer um único edifício com um sistema de armazenamento de energia. Os sistemas energéticos “fora da rede” estão totalmente desligados das redes de serviços públicos locais e são úteis em locais remotos, ilhas ou locais onde é técnica ou economicamente inviável estabelecer um ponto de acoplamento comum.

Ao abordar uma variedade de fatores, os projetos de microrredes oferecem inúmeros benefícios. Para as concessionárias, as microrredes ajudam a otimizar a rede e a fornecer serviços auxiliares. Eles também fornecem eletricidade ininterrupta para instalações militares. Além disso, as microrredes oferecem aos países em desenvolvimento e às comunidades isoladas uma alternativa aos combustíveis caros e poluentes.

Em conclusão, a rede eléctrica tradicional deve passar por uma atualização significativa para acomodar a quantidade crescente de fontes de energia renováveis ​​e para garantir um fornecimento de energia fiável e resiliente, especialmente durante perturbações ou catástrofes. As redes inteligentes, impulsionadas pela tecnologia e soluções IoT, fornecem as ferramentas necessárias para enfrentar estes desafios. A integração de redes convencionais com microrredes de baixa tensão permite flexibilidade, eficiência e integração de recursos energéticos distribuídos. Com a ajuda da IA, da aprendizagem automática e da análise, as microrredes podem equilibrar a necessidade de energia fiável e, ao mesmo tempo, reduzir as emissões de carbono. Ao utilizar soluções de plataforma baseadas em Intel®, a rede se torna mais inteligente, mais segura e mais confiável, beneficiando os clientes e reduzindo custos. Os projetos de microrredes oferecem uma gama de aplicações e benefícios, desde o fornecimento de edifícios individuais até ao atendimento de comunidades inteiras e o fornecimento de uma alternativa de energia limpa para países em desenvolvimento e comunidades isoladas.

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