Em postagens anteriores foram discutidos o futuro do
setor elétrico, e como o surgimento das redes inteligentes e a introdução
da micro-geração distribuída mudam o papel de agentes do setor e
suas transações. São particularmente afetadas as empresas
de distribuição e os consumidores.
As residências conectadas por redes inteligentes são na
realidade o componente final da própria rede. O modo como a energia é
consumida, gerada e estocada (ou reinjetada na rede) pelo consumidor final
influencia a gestão da rede e é determinante nos problemas de sustentabilidade
e segurança energética com os quais a sociedade tem se deparado. Desse modo,
cabe a pergunta: o que são as casas inteligentes e quais são suas funções?
O conceito de casa inteligente surgiu há diversas décadas e
é anterior ao de redes inteligentes. A visão da casa do futuro era a
de uma residência dotada de serviços para facilitar a vida de seus
residentes. Atos quotidianos eram automatizados e uma série de novos
aparelhos foi introduzida. A incorporação de novos eletrodomésticos, sensores,
e aplicativos de automação de diversos aparelhos aumentou
a participação do consumo residencial de eletricidade
(Faruqui, Hledik, Sergici, 2009).
Em países onde as casas já incorporam o uso de
mais eletrodomésticos e de processos automatizados, o consumo
de eletricidade avançou rapidamente. Soma-se a esse fenômeno
de modernização, o envelhecimento populacional, que faz com
as pessoas passem mais tempo em casa, e portanto, contribui para o
aumento do consumo de energia. Nesse processo de modernização e automação
de diversas ações quotidianas o setor residencial passa a ter um peso
maior na demanda global por eletricidade.
Diante das atuais preocupações de segurança de
abastecimento há uma mudança de paradigma. Para os estudiosos do setor
energético a casa inteligente passa a ser aquela que promove maior
eficiência na produção e no consumo de energia, enquanto preserva os
ganhos de conforto promovidos pela automação de diversos serviços. Para
tanto, são incorporados equipamentos que permitem o monitoramento e
controle, assim como a reorganização, da utilização de eletrodomésticos.
Existem softwares que ligam e desligam automaticamente
luzes e aparelhos eletrodomésticos, incluindo ar condicionados, de acordo
com o horário e os hábitos de seus ocupantes. Ao incorporar tais
facilidades, as casas inteligentes deixaram de ser fonte de aumento de
demanda de energia para se tornarem fonte de economia de energia (Rokach,
2012:93). Desse modo, se aproveita ao máximo a geração
produzida localmente e nos horários onde precisa consumir
eletricidade via a distribuidora, se evita o consumo no horário de
ponta com suas tarifas mais elevadas.
Figura 1: Integração otimizada de geração e consumo de
energia no seio da casa inteligente
Entretanto, a maximização dos benefícios da casa
inteligente só é possível se a casa é bem utilizada. Não adianta a
casa ter sistemas de ventilação passiva e termostatos automáticos se
seus ocupantes deixam janelas abertas, ou programam seus equipamentos para
funcionarem em horários de ponta. A participação do usuário é fundamental
para o sucesso da integração. Com esse objetivo, além de investir em
educação para que as pessoas consumam energia de modo mais
eficiente, foram desenvolvidos instrumentos econômicos que induzem a mudança
de comportamento dos indivíduos para colaborar com o equilíbrio do
sistema.
Faruqui, Hledik et Sergici (2009) mostram que
diversos projetos piloto utilizando o sistema de diferenciação
de tarifas residenciais que penalizam o consumo nos horários de ponta
levaram à uma redução da demanda da ordem de 13 a 20%. Quando associados à
tecnologias mais modernas, a redução chegou a atingir reduções de consumo
de 27 a 44%. Desse modo, tarifas diferenciadas bem concebidas geram
reduções significativas de pico de consumo ao mesmo tempo que gozam
de elevados níveis de aceitação social.
Os autores chamam atenção para a importância de se
estabelecer curtos períodos de ponta, de até 4 horas, por exemplo, pois
isso facilitaria a mudança de hábitos de consumo dos usuários. Períodos
longos são menos efetivos na indução de mudança de hábito dos consumidores
porque implicam mudanças mais radicais de seus hábitos de consumo. Além
disso, deve se associar aos horários de ponta e fora de ponta, fortes sinais de
preço. O consumidor deve perceber que há uma grande diferença
de preços nesses dois momentos.
É através de uma boa integração com as redes inteligente
que se torna possível maximizar os benefícios das casa do futuro. Através
dela, é possível ter sucesso com a integração da geração de energia
oriunda de novas fontes renováveis produzida nas residências e promover a
redução do consumo de energia nos horários de ponta.
Uma integração bem sucedida é facilitada através de
projetos piloto para que as redes como as casas inteligentes sejam concebidas
levando em conta as características de geração e de consumo de
eletricidade de seus ocupantes e do sistema energético no qual ele se
insere (Faruqui, Hledik et Sergici, 2009). Através de projetos piloto as
distribuidoras podem mapear e quantificar o impacto dos hábitos de consumo
de energia de seus consumidores e oferecer tarifas
dinâmicas diferenciadas que orientem o consumo de energia de
seus consumidores de acordo com a capacidade de geração
e transporte/distribuição de seu sistema elétrico.
Por serem componentes integrantes das redes inteligentes,
o bom uso das casas inteligentes é vital para contornar problemas de
sustentabilidade e segurança energética com os quais a sociedade tem se
deparado. Ghaffarian Hoseini et al (2013) afirmam que as casas
inteligentes, como ambientes de vida integrados equipados com tecnologias
inteligentes para a automação de diversas funções são apontadas para serem
um paradigma comum. A penetração de tecnologias de Tecnologia
da Informação e Comunicação (TIC) no dia a dia não poderá
ser evitada. Desse modo, é essencial que em sua concepção
sejam integradas as restrições ambientais e de dotações de
recursos naturais nos ambientes nas quais elas se inserem.
Somente assim ela será sustentável e elemento de equilíbrio do sistema
elétrico no qual está inserida. (ambienteenergia)
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