Como podemos progredir no que diz respeito a sistemas de energia?

Transcrição

1 Como podemos progredir no que diz respeito a sistemas de energia? As soluções Smart Grid da Siemens aproximam você ao futuro da energia. Answers for energy. Folder_SmartGrid_NOV09.indd 1 11/4/09 4:16:13 PM

2 Para onde estamos indo com as Smart Grids Motivadores de longo prazo no mercado de energia são a causa de uma otimização sistemática do sistema de energia. A demanda por energia está crescendo mundialmente isto é uma certeza. Espera-se um crescimento a uma taxa anual de 2,2 por cento subindo dos terawatt-hora atuais para terawatt-hora por volta de O segundo maior motivador é a necessidade de substituição da envelhecida e desatualizada infraestrutura de energia. E, terceiro, existe um forte desafio quanto a colocar o sistema global de energia em uma base sustentável. Para resolver todos estes motivadores, estamos focando em um importante campo para gerenciar a revolução no mercado de energia: a otimização sistemática do sistema de energia. Por trás desta frase está uma infraestrutura de rede inteligente Smart Grid. Para atender a crescente demanda por energia, uma infraestrutura de rede inteligente e flexível, geração inteligente e edifícios inteligentes serão essenciais. Nas redes tradicionais de energia, a geração de energia é um reflexo da carga existente. Porém, no futuro, será o consumo de energia que seguirá a geração. Um exemplo primário é o carro elétrico, que pode ser carregado ou operado à noite a partir de energia eólica mais barata. Isto significa que estamos nos dirigindo para uma mudança de paradigma. A tendência é deixarmos para trás o fluxo unidirecional de energia e comunicações, e substituí-los por um fluxo de energia bidirecional. Siemens, uma líder mundial no campo da tecnologia Smart Grid, torna possível a integração vertical e horizontal de todos os elementos em Smart Grid. Melhor ainda, estes produtos, sistemas e soluções já encontram-se disponíveis. Descubra nas páginas seguintes como Smart Grid pode tornar-se uma realidade com a tecnologia Siemens. e-cars Distribuição inteligente 2 Folder_SmartGrid_NOV09.indd 2 11/4/09 4:16:20 PM

3 A cadeia inteira de conversão de energia Vantagens gerais: A tecnologia Smart Grid tendo a Siemens como seu parceiro A Siemens disponibiliza respostas inteligentes e atuais aos desafios, crescentes em complexidade, que o negócio de energia enfrenta, sendo a única empresa de energia e infraestrutura integrada do mundo, e que cobre a cadeia inteira de conversão. Uma interação íntima e contínua em todos os campos de tecnologia e expertise na Siemens, resulta em produtos, soluções e serviços que atendem aos dinâmicos desafios do panorama energético. Seu abrangente portfólio de tecnologias Smart Grid reforça este papel de liderança. Além das muito discutidas vantagens relacionadas com o meio ambiente, a tecnologia Smart Grid define benefícios claros para todos os participantes ao longo da cadeia de conversão: redução das emissões de CO 2 relativas à geração de energia através da redução nas perdas de transmissão e acesso às grandes centrais de energia eólica, hidro e solar uma melhor qualidade de energia nos vários níveis de tensão ganhos de estabilidade para o sistema redução nos custos com energia pelos operadores de edifícios e melhoria na performance da rede para as concessionárias através da participação ativa dos edifícios inteligentes integração da geração descentralizada à rede através de um sistema de informação inteligente e tecnologias de comunicação (ICT) possibilidade de fluxo bidirecional de energia maior segurança do sistema melhor monitoramento do sistema maior grau de segurança operacional redução de custos relativos aos ciclos de vida dos produtos. Encontre o que o futuro reserva Una-se a nós para uma jornada ao futuro. Experimente um dia normal em um mundo com uma rede de energia descentralizada e pró-ativa que permite o consumo de acordo com a geração. Saiba como todos nós veremos a eletricidade amanhã e como a tecnologia Smart Grid tornará nossas vidas mais fáceis, mais limpas e mais confortáveis. Consumo inteligente Rede eficiente 3 Folder_SmartGrid_NOV09.indd 3 11/4/09 4:16:24 PM

4 Uma infraestrutura confiável, abrangente e flexível: ela é real. Uma ideia de cem anos atrás está de volta ao centro das atenções Alterações climáticas, preço do combustível, crescente demanda por mobilidade, novos desenvolvimentos tecnológicos para turbinas e baterias todos esses fatores contribuem para o fato de uma antiga ideia estar voltando à vida: automóveis elétricos, os e-cars, estão criando um surto de desenvolvimento e são a causa para novas alianças. Os carros estão se transformando em unidades móveis de armazenamento de energia com capacidade de retornar esta mesma energia para as Smart Grids. E-cars, portanto, são muito mais do que veículos compatíveis com o meio ambiente: eles são um elemento importante de uma infraestrutura inteligente de energia e contribuem para a capacidade da rede quanto a compensar a energia flutuante de unidades distribuídas de geração de energias renováveis. 4 Folder_SmartGrid_NOV09.indd 4 11/4/09 4:16:33 PM

5 e-cars A reunião de negócios, realizada de manhã cedo no centro de Los Angeles, terminou e você está de volta ao seu escritório em Las Vegas. Dirigir nesta mega cidade pode, algumas vezes, ser bastante estressante. Mas, atualmente, os e-cars e conceitos de carregamento flexíveis são soluções de última geração que reduzem consideravelmente a agressão ao meio ambiente em cidades congestionadas. É surpreendente como você consegue, com facilidade e flexibilidade, recarregar seu veículo. Tudo o que você tem de fazer agora é enfrentar o tráfego e tomar seu caminho de volta! Soluções Uma integração transparente entre veículos, infraestrutura e meio ambiente com soluções reais de Smart Grid No momento, nós encontramos no limiar de uma eletrificação total dos veículos. Espera-se que o número de veículos elétricos no mundo chegue a 12 milhões por volta do ano 2020 um número que testemunha este enorme potencial. Nossa resposta é uma rede de autointegração que garanta mobilidade individual a todo momento e assegure a disponibilidade de energia de uma maneira sustentável. Uma abordagem para a infraestrutura do e-car inclui várias soluções de carga, tecnologias de informação e comunicação, e soluções de tarifação que tornam possível a interação transparente entre os e-cars, centros de operação e rede de energia. 5 Folder_SmartGrid_NOV09.indd 5 11/4/09 4:16:38 PM

6 Uma rede que consegue, de maneira consistente, driblar surtos de geração e consumo: ela é real. Redes que são eficientes, flexíveis, confiáveis, descentralizadas e inteligentes As expectativas da sociedade para com as concessionárias e operadoras de rede estão aumentando continuamente. Nós estamos experimentando cada vez mais a liberalização do mercado e pressões políticas para uma maior transparência nas operadoras. As redes de energia se tornaram mais eficientes, mais flexíveis, mais confiáveis, mais descentralizadas, e elas necessitam de conceitos inteligentes para a crescente quantidade de energia renovável que está sendo gerada pelo mundo inteiro. Geração distribuída de energia, consumo e gerenciamento Como as Smart Grids estão desenvolvidas sob um conceito de uma rede descentralizada de energia e que oferece eficiência maximizada a todos os participantes, a confiabilidade também necessita ser assegurada todo o tempo. Isto requer uma solução global que integre todos os níveis e esteja perfeitamente adequada ao mix de energia de amanhã. Em resumo: uma infraestrutura inteligente que ofereça mais transparência e controle, análise e proteção contra falhas, além de uma infraestrutura de operação flexível e pró-ativa. 6 Folder_SmartGrid_NOV09.indd 6 11/4/09 4:16:41 PM

7 Distribuição inteligente Não existe outro lugar, ao cair da noite, como Las Vegas. Luzes brilhantes, uma cidade grande. Todo dia, a essa hora, a cidade inteira se transforma em um show de fogos de artifícios e iluminação. É impressionante como as redes de eletricidade conseguem atender este pico de demanda de energia e mantêm um fornecimento consistente ao longo de toda a rede. Os Smart Grids se adaptam aos níveis inconsistentes de geração e consumo e conseguem administrar a geração da energia distribuída bem como assegurar uma inteligência na rede que permite saber onde a energia é necessária. Soluções reais O maior grau de automação e aplicativos de autorrecomposição do sistema reduzem os esforços operacionais e de manutenção e, portanto, melhoram a rentabilidade das redes de eletricidade. Consequentemente, o tele-controle e monitoração online das subestações aumentam a segurança operacional. Adicionalmente, a padronização de protocolos e interfaces torna as soluções de rede mais flexíveis e acessíveis. Distribution Management System (DMS) Proteção e Automação dos Sistemas de Distribuição Eletrônica de potência (SIPLINK) Medição inteligente O sistema de medição inteligente da Siemens combina funções sofisticadas de medição, gerenciamento das redes de distribuição e integração de sistemas de TI em seu back-end. Estas soluções foram desenvolvidas especialmente para atender os novos desafios que o mercado liberalizado de energia apresenta às operadoras de redes e varejistas de energia e assegura uma transparência máxima ao cliente final. Isto permite às operadoras de redes de distribuição otimizar seus processos essenciais e oferecer novos serviços, como a tarifação flexível aos seus fornecedores de energia e clientes. 7 Folder_SmartGrid_NOV09.indd 7 11/4/09 4:16:45 PM

8 Um edifício que se comunica com a rede, reduz seus custos de energia e até faz você ganhar dinheiro: ele é real. Envolvimento ativo dos consumidores em uma rede de eficiência máxima Como resultado da exigência de uma maior transparência e maior eficiência energética das redes, o Smart Grid do futuro está projetado para envolver ativamente os consumidores. Os consumidores estão, na verdade, se transformando em prosumidores e se tornando elementos de uma rede inteligentemente descentralizada. A comunicação bidirecional entre geração e consumo permite a transmissão e distribuição de energia de uma maneira substancialmente mais eficiente. Os consumidores serão capazes de instalar seu próprio sistema de gerenciamento de microenergia e, dessa forma, auxiliar na geração e fornecimento de energia de uma forma mais eficiente e orientada ao mercado. As soluções com edifícios inteligentes ajudam você a otimizar a interatividade com Smart Grid buscando a máxima economia de energia As soluções em edifícios inteligentes da Siemens tornam possível aos edifícios se beneficiarem dos programas de resposta automática de demanda que deslocam imediatamente a demanda de locais com funções menos críticas para locais onde a energia é mais necessária. 8 Folder_SmartGrid_NOV09.indd 8 11/4/09 4:16:52 PM

9 Consumo inteligente Você está de volta ao escritório. É final da tarde, o sol já se pôs e as persianas se abriram automaticamente. A onda de calor do momento já dura por duas semanas. Você se afasta de seu computador e da pilha de s, e olha através da janela a pitoresca e sempre crescente cidade que você chama de lar. Ela sempre surpreende você quanto a como esta antiga cidade transformou-se tecnologicamente e você se admira de como a rede pode de forma segura acompanhar a demanda de eletricidade desta crescente área metropolitana. Porém, o que mais surpreende você é como o seu edifício tem conseguido manter-se confortável ao longo desta onda de calor, mantendo um excelente nível de eficiência. Você sabe que ele tem estado confortável porque não mais tem recebido s repletos de queixas dos ocupantes do edifício, e você sabe que ele vem funcionando dessa maneira eficiente porque você decidiu economizar uma boa quantidade de dinheiro em custos de energia. Naturalmente, desde que você supervisiona os custos de energia,você está bem consciente da razão: pode contabilizar a demanda de energia do edifício e capitalizar no mercado de fornecimento flutuante para conseguir o máximo de seus recursos de energia. Soluções reais Adicionalmente, eles automaticamente armazenam a energia para seu uso posterior quando os preços forem mais favoráveis. Eles até mesmo sabem qual o melhor momento para usar, para seu próprio benefício, as unidades de geração distribuída incluindo fontes renováveis como sol ou vento, além de quando retornar esta mesma energia para a rede e, dessa maneira, ganhar dinheiro com a energia em vez de gastá-la. Sistema de Gerenciamento de Energia Descentralizada DEMS Tecnologia de edifício inteligente Resposta à demanda Os edifícios, até agora entre os maiores consumidores de energia, estão se tornando fontes de energia. Esta é a razão de sua participação ser ativa em uma estrutura Smart Grid essencial para se obter uma maior eficiência energética, custos operacionais minimizados, aumento na produtividade dos moradores e dos processos relacionados com o edifício. As tecnologias da Siemens para medição, previsão avançada, gerenciamento ativo do consumo de energia de um edifício, geração e armazenamento, tornam possível esta participação ativa no sistema fornecedor de energia. 9 Folder_SmartGrid_NOV09.indd 9 11/4/09 4:16:58 PM

10 Uma autorecomposição da rede que detecta falhas e as corrige automaticamente: ela é real. Unindo um sistema inteiro O fornecimento de energia proveniente de diferentes fontes de geração para sistemas de energia anteriormente separados, muitas vezes requer soluções extraordinárias em transmissão e distribuição. A interconexão de diferentes regiões, países, ou até continentes permanece uma opção viável para atender determinadas áreas como meio econômico de acesso à energia, apesar dos desafios. Como provedor de soluções, com extensa experiência ao longo de toda a cadeia energética, a Siemens já tem implementado projetos interligando sistemas de energia ou conectando unidades geradoras descentralizadas à rede. Em cada um destes casos, as condições eram únicas. E, visto que a Siemens faz questão de prover a seus consumidores os melhores resultados de custo/eficiência, as soluções, todas baseadas em várias tecnologias, também são da mesma forma únicas. As características inteligentes, pró-ativas, altamente eficientes de uma Smart Grid são baseadas em uma geração, transmissão e distribuição de energia confiáveis, bem como em uma comunicação de dados consistente. O mais alto grau possível de flexibilidade, bem como uma monitoração e um controle rígidos, um amplo sistema de proteção e análise de falhas e uma máxima segurança operacional são da mais extrema importância quando utilizadas para suportar plenamente todos os recursos e possibilidades da Smart Grid. 10 Folder_SmartGrid_NOV09.indd 10 11/4/09 4:17:06 PM

11 Rede eficiente Após um longo dia você decide relaxar no sofá. Você começa a ler uma revista sobre novas tecnologias e constantes inovações na rede de energias. Smart Grids conseguem agora detectar e reparar falhas antes mesmo que elas se transformem em um problema. Justamente nesta manhã, você estava conversando com um parceiro de negócios que desejava mudar a estrutura de seu sistema de geração de energia para uma rede com recomposição automática. Cinco anos atrás você teria respondido: Fique sonhando! esta manhã você disse: Está esperando o que? Você pondera que o mundo da energia está se desenvolvendo em uma velocidade impressionante, enquanto trovões de uma tempestade ressoam do lado de fora da janela de seu quarto. É um sentimento agradável saber que tudo estará bem, mesmo se a pior tempestade possível atingir o centro da cidade. Soluções reais Redução nas perdas de transmissão aumento na segurança do sistema As tecnologias da Siemens, como a transmissão de energia em corrente contínua (HVDC) e sistemas flexíveis de transmissão em corrente alternada (FACTS), ajudam a interconectar grandes sistemas de geração de energia eólica, hidro e solar à malha elétrica mesmo quando a geração ocorre a centenas, ou mesmo milhares, de quilômetros distantes dos centros de consumo. Contudo, o elemento fundamental para a constituição das Smart Grids é o estado da arte em comunicação. As soluções em comunicações da Siemens permitem monitoração e controle online de todos os ativos da rede, significando as mais rápidas reações possíveis às falhas e tempos de inatividade minimizados. Em muitos casos, soluções inteligentes de automação e proteção da subestação em combinação com o Sistema de Gerenciamento de Energia (EMS) permitirá ao Smart Grid reagir de forma autônoma. As soluções avançadas da Siemens para o monitoramento das condições dos elementos do sistema elétrico, auxiliarão a otimizar a utilização da rede através de informações contínuas a respeito do estado dos equipamentos em operação, além de permitir uma avaliação apurada de todo o sistema, buscando assim minimizar os tempos de inatividade e reduzir os custos relativos aos ciclos de vida dos produtos através da extensão do tempo de atividade dos ativos. Para as necessidades de contabilização técnicas e financeiras, o Siemens Grid Asset Management Suite (GAMS), uma solução modular e baseada em SOA, aumenta ainda mais a eficiência, transparência e flexibilidade do gerenciamento dos ativos da rede. Eletrônica de potência (HVDC, FACTS) Sistema de Gerenciamento de Energia (EMS) Automação e proteção inteligentes de subestações Sistema de Proteção da Integridade do sistema (SIPS) Soluções de comunicação Gerenciamento de ativos 11 Folder_SmartGrid_NOV09.indd 11 11/4/09 4:17:11 PM

12 Publicado por e copyright 2009: Siemens Ltda Energy Sector Pedido nº FO E Impresso no Brasil Todos os direitos reservados. Marcas registradas mencionadas neste documento são de propriedade da Siemens AG, suas afiliadas, ou seus respectivos proprietários. Sujeito a alterações sem aviso prévio. As informações neste documento contêm descrições gerais e opções técnicas disponíveis, que podem não se aplicar a todos os casos. As opções técnicas adequadas serão, portanto, especificadas no contrato. Folder_SmartGrid_NOV09.indd 12 11/4/09 4:16:08 PM