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WBA0604_v2.0 Eficiência energética em cidades inteligentes Gestão da Eficiência Energética e a Geração Distribuída Maior número de conexões, maior consumo Bloco 1 Clarissa Loureiro Introdução Eficiência energética: Comercial Residencial Softwares Redes Inteligência artificial Custo de novas conexões Aumento de dados enviados Mais conexões e mais energia para ligar Fonte: Shutterstock com. • A quantidade de dispositivos conectados aumenta e consequentemente o consumo de energia também para ligar todos esses dispositivos. Figura 1 – Grande quantidade de dispositivos associados ao monitoramento de uma cidade Mais dispositivos, maior consumo • Quantos aparelhos ou dispositivos você tem na sua casa que precisam de energia? • Há um maior número de tomadas em cada cômodo? • Você acha que a tendência é ter um consumo maior ou menor de energia? • Haverá uma quantidade maior ou menor de dispositivos, como celular, tablets e computadores? • Quantos aparelhos precisam de tomada na cozinha atualmente? E há 25 anos? Novas tecnologias e novas soluções • A tecnologia também pode trazer novas soluções. • As técnicas de Inteligência Artificial (IA) podem otimizar o consumo de energia em residências e em empresas. • O uso de IA pode ajudar na segurança das redes operacionais das empresas. • Para evitar perdas nos sistemas de energia, pode-se usar IA para detectar onde estão ocorrendo as maiores perdas de energia. • A análise de dados e os softwares de blockchain podem ajudar a proteger e diminuir os riscos das empresas. Melhorias dos indicadores através de Inteligência Artificial Bloco 2 Clarissa Loureiro Gestão da Eficiência Energética e a Geração Distribuída Aplicação do caso Enel • A Enel, empresa italiana, é a maior concessionária de distribuição de energia elétrica do Brasil. Atende 24 cidades da região metropolitana de São Paulo (incluindo a capital). • A empresa resolveu investir em iniciativas de ampliação e modernização da rede de distribuição. • O desenvolvimento de softwares, o uso de inteligência artificial e o investimento em gestão de eficiência energética trouxeram para a empresa inúmeras vantagens financeiras e de ampliação. • Conseguiu melhorar os indicadores operacionais, o que levou a menores perdas e a uma significativa melhora em vários outros indicadores. Exemplo e efeito de uso de IA • Indicadores de controle operacional, definidos pela ANEEL, que consideram as interrupções acima de três minutos: (i) DEC (Duração Equivalente de Interrupção por Unidade Consumidora); e (ii) FEC (Frequência Equivalente de Interrupção Unidade Consumidora). Fonte: PwC (2019, p. 17). Figura 2 – Evolução de indicadores DEC e FEC Evoluções das perdas Outra evolução foi de perdas totais de energia na rede de distribuição, que considera as categorias: • Perdas técnicas: associadas ao consumo dos equipamentos responsáveis pela distribuição de energia; estão relacionadas ao processo de conversão de energia elétrica em energia térmica nos condutores, perdas nos núcleos de transformadores e perdas dielétricas. • Perdas não técnicas: associadas à diferença entre as perdas totais e as perdas técnicas, como roubos de energia, erros de medição, erros no faturamento, unidades sem equipamento de medição. Diminuição de perdas – Aumento no lucro Figura 3 – Evolução das perdas técnicas Fonte: PwC (2019, p. 17). Gestão da Eficiência Energética Bloco 3 Clarissa Loureiro Gestão da Eficiência Energética e a Geração Distribuída Desempenho econômico financeiro A receita operacional das empresas de energia está dividida em três categorias: • Receita com clientes do Mercado Cativo: faturamento dos clientes residenciais, industriais, rurais, poder público e iluminação pública. • Receitas de contratos com clientes: disponibilização de rede de distribuição, revenda de energia no mercado livre, contratos de construção e outras receitas relacionadas à concessão. • Outras receitas: recursos do ativo e passivo da área financeira do setor, entre outros. Reajuste tarifário de energia • As variações de custos são repassadas através da tarifa para o consumidor final por meio de reajustes anuais e ciclos de revisão periódica, enquanto a evolução dos itens da Parcela B reflete eventuais melhoras na gestão da operação. • A tarifa de energia elétrica é regularizada pela ANEEL e recebe um reajuste anual e uma revisão tarifária a cada quatro anos. Por exemplo, a data dos reajustes e revisões da Enel São Paulo é em julho. Tipos de consumidores e de mercado • Consumidor Cativo: é definido como aquele que não escolhe o fornecedor de energia. Não pode negociar o preço. Precisa pagar uma fatura mensal à concessionária de energia e está sujeito às tarifas reguladas pelo governo. • Consumidor Livre: pode escolher de qual empresa prefere ter a energia. Dessa forma, tem a liberdade de negociar as condições comerciais, como o volume de energia, o preço, o tempo de fornecimento e a flexibilidade contratual. • Da mesma forma, fala-se do mercado cativo e do mercado livre com as mesmas regras. Gestão da eficiência energética com tecnologia • Depois de saber todas essas informações, é importante para as empresas de energia conhecer seus consumidores e seu mercado para poder se planejar quanto ao volume de energia, às datas e aos horários em que o mercado mais precisa, a fim de poder melhorar a qualidade da oferta. • A inteligência artificial, o data mining, a mineração dos dados e os algoritmos podem coletar informações sobre como fornecer energia da melhor forma, tanto quantitativa quanto qualitativamente. • Assim, a empresa e os consumidores ganham com o auxílio de tecnologia para a eficiência energética. Evolução de indicadores com tecnologia • Utilizando IA e todas as técnicas de algoritmos, softwares, mineração de dados e Big Data, os indicadores e parâmetros das empresas de energia podem melhorar. Por exemplo, a Enel melhorou seu indicador EBITDA (Earnings Before Interest, Taxes, Depreciation and Amortization – Lucro Antes de Juros, Impostos, Depreciação e Amortização). Figura 4 – Evolução do EBITDA Fonte: PwC (2019, p. 19). Teoria em Prática Bloco 4 Clarissa Loureiro Reflita sobre a seguinte situação Ciberataques e Apagão • Em 2019, aconteceram alguns ataques cibernéticos que foram reportados pelo Global Risk Report. Foi indicada uma tendência de aumento no número de ataques de hackers ao setor de energia elétrica. • Essa tendência se dá pelo aumento do uso de tecnologias digitais, principalmente pelo uso de internet das coisas (Internet of Things – IoT), pois aumenta a vulnerabilidade a ataques. • Em 2015, aconteceu o primeiro ataque hacker que levou ao apagão, ou seja, uma paralização no provimento de energia de uma rede elétrica na Ucrânia. É o primeiro de que se tem notícia no mundo. Reflita sobre a seguinte situação Apagão, Brasil e Hackers • Vários outros ataques aconteceram em vários países, e os ciberataques chegaram a deixar várias cidades sem energia por várias horas. • Em 2005 e 2007, no Brasil, houve uma suspensão no fornecimento de energia, com apagões em algumas regiões do País. Desconfia-se que esses apagões foram causados por hackers. Reflita sobre a seguinte situação • O que pode ser feito? • Qual seria a solução para esse risco grande de ciberataques? • Reflita sobre como resolver essa situação. Norte para a resolução • Devem ser adotados pelas empresas vários tipos de políticas de segurança para garantir que não haverá interrupção no fornecimento de energia nem furtos dos dados dos consumidores de energia. • As concessionárias de energia precisam ter muita atenção e cuidado para que invistam em segurança como uma das maiores prioridades. • A IA pode ser uma grande aliada na utilização de técnicas de detecções de anomalias, para evitar invasões e grandes prejuízos.Dicas do(a) Professor(a) Bloco 5 Clarissa Loureiro Prezado aluno, as indicações a seguir podem estar disponíveis em algum dos parceiros da nossa Biblioteca Virtual (faça o login por meio do seu AVA), e outras podem estar disponíveis em sites acadêmicos (como o SciELO), repositórios de instituições públicas, órgãos públicos, anais de eventos científicos ou periódicos científicos, todos acessíveis pela internet. Isso não significa que o protagonismo da sua jornada de autodesenvolvimento deva mudar de foco. Reconhecemos que você é a autoridade máxima da sua própria vida e deve, portanto, assumir uma postura autônoma nos estudos e na construção da sua carreira profissional. Por isso, nós o convidamos a explorar todas as possibilidades da nossa Biblioteca Virtual e além! Sucesso! Leitura Fundamental Indicação de leitura 1 A dissertação de mestrado indicada analisa termoelétricas a carvão mineral, com o olhar para o licenciamento ambiental. É uma leitura muito interessante. Referência OLIVEIRA, Danielle Costa. Licenciamento ambiental de termelétrica a carvão e o controle jurisdicional. 2019. 106 fl. Dissertação (Pós- Graduação em Energia e Ambiente/CCET) – Universidade Federal do Maranhão, São Luís, 2019. Indicação de leitura 2 A dissertação de mestrado indicada tem uma leitura versátil, permitindo que o leitor escolha entre as seguintes áreas de pesquisa: redes de distribuição, segurança, gastos operacionais e gestão de riscos. Referência VIEIRA, Paula Alves Costa de Assis. Metodologia para gestão de riscos em atividades que envolvem segurança elétrica de equipes in loco. 2022. 114 fl. Dissertação (Pós-Graduação em Energia e Ambiente/CCET) – Universidade Federal do Maranhão, São Luís, 2022. Dica do(a) Professor(a) Dica de minissérie: Reação Nuclear • Criada por Kief Davidson, explica sobre o maior acidente nuclear nos Estados Unidos, na Pensilvânia em 1979. • Lançada em 2022, está dividida em quatro episódios de 40 minutos. • O fato: aconteceu um mal funcionamento no equipamento central, fazendo com que a radiação escapasse e causasse o maior acidente nuclear dos EUA. OLIVEIRA, Danielle Costa. Licenciamento ambiental de termelétrica a carvão e o controle jurisdicional. 2019. 106 fl. Dissertação (Pós- Graduação em Energia e Ambiente/CCET) – Universidade Federal do Maranhão, São Luís, 2019. PWC. PricewaterhouseCoopers. Enel Brasil S.A. - Laudo de Avaliação da Companhia Eletropaulo Metropolitana Eletricidade de São Paulo S.A. Rio de Janeiro: PwC, 2019. VIEIRA, Paula Alves Costa de Assis. Metodologia para gestão de riscos em atividades que envolvem segurança elétrica de equipes in loco. 2022. 114 fl. Dissertação (Pós-Graduação em Energia e Ambiente/CCET) – Universidade Federal do Maranhão, São Luís, 2022. WEF. World Economic Forum. The Global Risks Report 2019. 14. ed. Geneve: WEF, 2019. Referências Bons estudos!