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  • Mariana Preti

Internet das Coisas no mercado de energia

Como a IoT Está Revolucionando a Gestão Energética


A Internet das Coisas (IoT) está revolucionando o setor energético ao transformar sistemas centralizados em estruturas distribuídas e integradas. A IoT permite a implementação eficaz de sistemas de energia renovável, como solar e eólica, e a conversão de consumidores em prosumidores, que, segundo o artigo Internet of Things and the Energy Sector, não apenas consomem mas também produzem e gerenciam energia de forma inteligente.

 

No âmbito da geração, transmissão, distribuição e consumo de energia, a tecnologia IoT introduz uma gestão mais refinada através de dispositivos automatizados. 


Os sensores coletam dados em tempo real, enquanto tecnologias de comunicação avançadas asseguram a transmissão e a análise desses dados para otimizar o uso energético. Atuadores transformam essas informações em ações concretas, melhorando a eficiência e resposta dos sistemas de energia.


Especificamente, as tecnologias habilitadoras incluem:


  • Sensores: essenciais para monitoramento em tempo real, aumentam a eficiência dos sistemas ao ajustar operações baseadas em dados precisos.


  • Atuadores: aplicam comandos automáticos em dispositivos, crucial para a eficácia dos sistemas de gestão de energia.


  • Tecnologias de comunicação: como Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee, LTE-4G e 5G, fundamentais para garantir a integridade e a rapidez na troca de informações.


Os benefícios são claros, mas os desafios também são significativos, envolvendo desde a necessidade de robustez dos sistemas até questões de segurança e privacidade. 


Ainda assim, a aplicação da IoT no setor energético abre portas para uma gestão mais sustentável e eficiente da energia, uma vez que esta tecnologia pode reduzir custos de energia em edificações.


Cerca de 20% do consumo global de eletricidade é destinado à iluminação, destacando o potencial de economia com o uso de sensores automatizados, como sensores de movimento, por exemplo, que ajudam a reduzir o consumo energético em ambientes não ocupados.


Essas tecnologias não apenas melhoram a eficiência energética, mas também facilitam a adaptação às demandas crescentes por energia sustentável e reduzem impactos ambientais, consolidando a IoT como uma ferramenta indispensável no futuro energético global.


Esses avanços nos dispositivos de comunicação e gerenciamento de energia, as tecnologias de computação e análise de dados também desempenham um papel fundamental no setor energético. 


O processamento e a análise de dados gerados pela IoT proporcionam uma compreensão mais profunda e uma resposta mais precisa aos sistemas, auxiliando na tomada de decisões adequadas sobre o consumo de energia.


Internet das Coisas, dados e computação


O processamento dos dados da IoT, conhecidos como Big Data, representa um desafio significativo devido ao seu grande volume, alta velocidade e variedade. Esses dados, gerados por uma gama de elementos dentro dos sistemas IoT como sensores, aplicações de software e dispositivos inteligentes, exigem métodos de computação avançados para serem processados e analisados eficientemente.


  • Computação em Nuvem


A computação em nuvem oferece um método eficaz para processar esses dados, proporcionando serviços, aplicações, armazenamento e capacidades computacionais através da internet. 


Essa abordagem permite não apenas a gestão de grandes volumes de dados, mas também facilita a computação complexa. As principais vantagens da computação em nuvem incluem a redução significativa dos custos de hardware, o aumento do poder de computação e da capacidade de armazenamento, além de uma arquitetura multicore que facilita a gestão de dados. 


Além disso, elimina-se a necessidade de investimentos em hardware e software locais, resultando em uma redução considerável do consumo de energia necessário para o processamento de dados locais.


  • Computação em Névoa


Como alternativa à computação em nuvem, a computação em névoa apresenta-se como um paradigma distribuído que leva os serviços de computação e análise para mais perto da borda da rede. Isso reduz o tráfego de rede e a latência, fornecendo respostas mais rápidas e seguras. 


Cada dispositivo com capacidade de computação, armazenamento e conexão de rede, como computadores pessoais e roteadores, funciona como um nó de névoa. 


Esta abordagem é especialmente benéfica para aplicações IoT que exigem serviços seguros e uma resposta rápida, permitindo tomadas de decisão mais ágeis e apropriadas.


IoT no setor energético





A dependência atual do setor energético em combustíveis fósseis, que representam cerca de 80% da energia final global, traz impactos ambientais, de saúde e econômicos significativos. 


A eficiência energética e o uso de fontes de energia renováveis surgem como alternativas cruciais para mitigar esses impactos. 


A IoT desempenha um papel crucial na redução das perdas de energia e das emissões de CO2, monitorando o consumo de energia em tempo real e aumentando a conscientização sobre o desempenho energético em todos os níveis da cadeia de suprimentos.


Além disso, a IoT contribui para a automação dos processos industriais e para o controle e aquisição de dados supervisórios nos setores de energia desde a década de 1990. 


A aplicação de sensores IoT e dispositivos conectados à internet ajuda a identificar falhas operacionais ou reduções anormais na eficiência energética, alertando sobre a necessidade de manutenção e aumentando a confiabilidade e eficiência do sistema, além de reduzir os custos de manutenção.


IoT, energia e cidades inteligentes


O conceito de cidades inteligentes, que engloba muitos subsistemas baseados em IoT, como redes inteligentes, edifícios inteligentes, fábricas inteligentes e transporte inteligente, é essencial para enfrentar os desafios trazidos pela urbanização acelerada e superpopulação. 


Essas tecnologias permitem o monitoramento constante de todos os objetos na cidade, garantindo uma cidade inteligente e eficiente energeticamente através da coleta contínua de dados por sensores.


IoT, energia e redes inteligentes


As redes inteligentes, que utilizam tecnologia de TIC segura e confiável, otimizam a geração de energia, as redes de transmissão e distribuição, e o uso final da energia. 


Elas desenvolvem um fluxo multidirecional de informações ao conectar muitos medidores inteligentes, possibilitando uma gestão ótima do sistema e uma distribuição de energia eficiente. 


Por exemplo, nas redes inteligentes, padrões de demanda energética dos usuários finais podem ser analisados coletando dados através de uma plataforma IoT, como os horários de carregamento de telefones celulares ou carros elétricos. 


Com isso, estações de recarga de bateria sem fio podem alocar o horário mais apropriado para carregar esses dispositivos/veículos, o que reduz consideravelmente o consumo desnecessário de energia.


Além disso, as redes inteligentes podem ser aplicadas em microrredes isoladas, como em ilhas ou organizações que necessitam de energia constante. Nestes sistemas, todos os ativos conectados à rede podem interagir entre si, e os dados sobre a demanda energética de qualquer ativo são acessíveis. 


Essa interação garante uma gestão perfeita da distribuição de energia sempre que e onde for necessário.


Este panorama reforça como a IoT está integrada em diversos aspectos do setor energético, desde a melhoria da eficiência nas usinas de energia até a facilitação de cidades e redes inteligentes, moldando uma abordagem mais sustentável e eficiente para o futuro da energia.


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