E-meter: Soldado para a guerra contra o apagão
Os parâmetros técnicos dos medidores eletrônicos são definidos por padrões totalmente desatualizados. Esses padrões não refletem o estado atual do conhecimento e a situação real do sistema de fornecimento de energia. Os burocratas europeus introduzem economias com base na implantação de medidores inteligentes, mas não levam em conta a forma de conexão com a distribuição do usuário final. Sob pressão de sanções por não cumprir os planos ousados da diretriz 2020 de Bruxelas, muitas empresas de serviços públicos começaram a implantar sistemas interoperáveis padronizados sugeridos (PRIME, G3-PLC).
Embora essa solução possa substituir a necessidade de leitura manual do medidor, ela não resolverá as necessidades reais das empresas de serviços públicos.
Os serviços públicos precisam enfrentar os seguintes desafios:
- Na rede de energia, há instalações maciças de aparelhos que geram um alto espectro de harmônicos de tensão e corrente
- A influência da produção estocástica está aumentando como resultado da alta penetração da geração renovável
- A penetração da produção no campo da distribuição leva ao crescimento dos fluxos de energia
- Instalação de fontes renováveis de grande capacidade contra um sistema de transmissão insuficientemente construído.
Os pontos mencionados acima são a maior ameaça e causa dos apagões. Obviamente, a questão não é se eles ocorrerão, mas quando, e se somos capazes de lutar contra esse fenômeno e seus impactos.
A necessidade de medições avançadas
Está claro que a energia consumida e produzida é um sistema complexo. Portanto, é essencial que a medição da entrega e do consumo seja realizada. Portanto, a medição dos harmônicos básicos não será suficiente.
É necessário equipar todos os medidores eletrônicos com desconectores. O objetivo não é desconectar totalmente o cliente (mesmo que isso fosse possível), mas regular (limitar) o consumo, especialmente em períodos de crise, quando há falta de fornecimento de energia. É por isso que, para minimizar os impactos dos apagões, é necessário estabelecer um regime de ilha.
Proteção das comunicações e segurança cibernética
Se o medidor eletrônico for controlado remotamente e estiver equipado com um elemento de alta potência (seccionador), é fundamental proteger as comunicações contra intrusão ou interferência cibernética. O sistema de fornecimento de energia, com sua funcionalidade vital para a sociedade, é um dos mais vulneráveis a ataques cibernéticos.
Um medidor eletrônico com seccionadora é uma ferramenta muito forte para evitar apagões, se for combinado com um relé de frequência. Esse relé monitora as alterações na frequência da energia elétrica em tempo real (em milissegundos) e pode reagir prontamente às alterações.
A frequência é o principal indicador de um estado de emergência. A desconexão ou conexão de carga em uma situação de crise pode interromper um blecaute em massa ou diminuir seus impactos, respectivamente.
Por meio do monitoramento da direção do fluxo de energia (juntamente com o aumento da tensão), podemos regular o cliente (com possível desconexão) para não sobrecarregar desnecessariamente a estabilidade do sistema de fornecimento de energia. Assim, obtemos a ferramenta que pode ajudar de forma muito eficaz na estabilização da rede elétrica.
O cliente como protagonista
Não há dúvida de que temos de pensar no cliente como parte inseparável do sistema de fornecimento de energia. Toda residência é um parceiro em potencial do ponto de vista do consumo imediato e, o que é mais importante, com a possibilidade de acumulação.
Nesse ponto, o medidor eletrônico deve começar a operar como uma central telefônica doméstica capaz de gerenciar o acúmulo doméstico de forma otimizada.
Por último, mas não menos importante, é necessário ter quadros de distribuição residencial se a residência estiver equipada com energia fotovoltaica. Essa funcionalidade visa otimizar o fluxo de energia nas instalações do cliente e é perfeitamente adequada para ser implementada no medidor eletrônico. Todos os elementos necessários (medição, controle de carga, comunicação, exibição, etc.) já estão presentes no e-meter.
Intercâmbio de dados e perspectivas futuras
A troca de dados entre o medidor eletrônico e o mundo externo é vital. Portanto, também é necessário concentrar-se na eficiência da transmissão de dados.
Embora os atuais medidores eletrônicos interoperáveis padronizados não consigam garantir a funcionalidade do quadro de distribuição residencial (e não contribuam de forma alguma para a estabilização do sistema de fornecimento de energia ), já existem novas soluções surgindo hoje, em que as características descritas não estão apenas na forma de apresentação sexy do PowerPoint.
Podemos dizer que essas funcionalidades são realizadas na forma física, embora na forma de dispositivos individuais (no caso do relé de frequência, também na forma de legislação). A integração em uma única plataforma (em um medidor eletrônico) também existe, mas há apenas um fator limitante para a extensão: preço mais alto. Entretanto, se as concessionárias perceberem plenamente todos os impactos positivos da instalação desses medidores eletrônicos, o preço não será um obstáculo no futuro.
Conclusão: O futuro dos medidores eletrônicos
Os medidores eletrônicos devem evoluir além dos padrões ultrapassados para enfrentar os desafios modernos do fornecimento de energia. Com recursos aprimorados de medição, comunicação segura e integração de relés de frequência, eles podem servir como ferramentas poderosas na prevenção de apagões e na estabilização da rede.
Como as concessionárias de serviços públicos reconhecem os benefícios de longo prazo, o investimento nesses medidores eletrônicos avançados se tornará uma inevitabilidade, e não uma escolha.