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Transição energética

Com uma mudança global para mais energia renovável, temos a oportunidade de reinventar o modo como nosso sistema energético opera para abrir as portas para um futuro da energia com baixa emissão de carbono. 

Os sistemas de energia flexíveis fortalecerão o futuro

A transição para um futuro mais sustentável e com baixa emissão de carbono está se acelerando. Esta transição energética é impulsionada pela substituição progressiva de combustíveis à base de carbono por energias renováveis, regulamentação para ar limpo e a eletrificação direta e indireta de mais aplicações. A geração e eletrificação mais distribuídas estão aumentando os fluxos bidirecionais de energia e a necessidade associada de gerenciamento inteligente de energia para equilibrar a rede.

As tecnologias que convertem a energia eólica e solar em energia elétrica e possibilitam o armazenamento por curto prazo amadureceram e são mais competitivas em termos de custo, gerando aumentos significativos na participação da energia renovável usada em um número de países cada vez maior. No entanto, a energia renovável que depende do clima costuma ser muito instável e pode resultar em uma fonte de energia inconsistente. O desafio que as operadoras de redes elétricas enfrentam em todo o mundo é como acomodar participações cada vez maiores das energias renováveis e, ao mesmo tempo, fornecer energia confiável e consistente, além de garantir a estabilidade da rede.

Desde sistemas de energia renovável até a simplificação da integração de fontes adicionais de energia elétrica para atender à demanda futura, a transição energética abre as portas para um futuro com baixa emissão de carbono. Por meio da estratégia Everything as a Grid (Tudo como uma Rede), do avanço das tecnologias e da inteligência digital, estamos aumentando e otimizando a energia da qual o mundo depende. 

Everything as a Grid (Tudo como uma Rede)

Everything as a Grid (Tudo como uma Rede) é nossa perspectiva e estratégia para liderar e gerenciar a mudança na maneira de distribuir e gerenciar a energia. Antes, a energia das redes de distribuição fluía em uma única direção, de fontes centralizadas. A moderna rede de distribuição de energia atualmente flui de modo bidirecional, indo e vindo através da rede, entre um número crescente de geradores renováveis descentralizados, sistemas de energia de microrrede e cargas elétricas distribuídas, oferecendo energia mais limpa e confiável em todo o mundo.

A transição para a energia renovável

A adoção global de energias renováveis está aumentando; acredita-se que a demanda por energia elétrica chegue a 38.700 terawatts-hora até 2050 — com as fontes renováveis fornecendo 50% dessa energia.1

A natureza altamente distribuída da energia renovável está alterando o modelo tradicional de fornecimento de energia. A eletricidade não flui mais em uma direção, desde a concessionária que a gera até aqueles que a consomem. O novo ecossistema de energia é constituído por uma rede complexa de “prosumidores”: consumidores e empresas que produzem sua própria energia localmente, usam o que é necessário e, em muitos casos, exportam o excesso de energia de volta para a rede. Além disso, a eletrificação do transporte, aquecimento e processos industriais impulsionarão aumentos consideráveis na demanda por energia elétrica nas próximas décadas.

Isso dará origem a enormes fluxos bidirecionais de energia elétrica, exigindo uma rede com a flexibilidade necessária para lidar com volatilidade e demanda maiores.

Aumento da demanda global de eletricidade até 2050
57
%
Aumento da demanda global de eletricidade até 2050
Crescimento da base instalada para armazenamento de energia até 2030
13X
Crescimento da base instalada para armazenamento de energia até 2030
Crescimento da energia elétrica necessária para dados e computação até 2030
4X
Crescimento da energia elétrica necessária para dados e computação até 2030

Planejamento da mudança para mais energia elétrica

A eletrificação de mais setores da economia, incluindo transporte, aquecimento e indústria, levará a um aumento substancial na demanda de energia até 2050. Tecnicamente, é viável atender à essa demanda extra com eletricidade gerada a partir de fontes com emissão baixa ou nula de carbono. No entanto, isso exigirá apoio governamental conjunto por meio de políticas e regulamentos, como também pesquisa e desenvolvimento, para reduzir o custo das novas fontes de energia ecológica, como o hidrogênio limpo.

Descarbonização: Energia mais limpa

Empresas e consumidores estão participando de iniciativas para usar energia mais limpa. O fornecimento corporativo ativo de eletricidade renovável atingiu 465 terawatts-hora (TWh), com a produção para autoconsumo atingindo 165 TWh.2 Do lado do consumidor, os preços da tecnologia para recarga de veículos elétricos (EV) continuam caindo, enquanto a acessibilidade aos pontos de recarga continua aumentando. Os preços das baterias utilizadas em veículos elétricos e sistemas de armazenamento de energia caíram 87% na última década e continuam caindo.3 E, em março de 2020, os EUA tinham aproximadamente 78.500 tomadas para recarga e quase 25.000 estações de carga para plug-in de EVs.4

Ao facilitar a comercialização de eletricidade limpa autogerada para reduzir as contas de energia, estamos dando a possibilidade aos usuários, tanto consumidores quanto empresas, de participarem de programas de resposta à demanda, nos quais a concessionária pode aumentar ou diminuir a demanda e/ou a geração no local em resposta aos sinais para atender às necessidades de balanceamento da rede em tempo real. Isto também ajuda a reduzir a necessidade de modernizações onerosas de redes de distribuição local.

Democratização: Menos dependência da rede

Mais residências, empresas e comunidades estão se tornando produtores de energia autossuficientes que dependem menos da rede da concessionária. Eles geram, armazenam e consomem sua própria energia por meio de painéis solares renováveis, turbinas eólicas, microrredes e armazenamento por baterias, criando um fluxo bidirecional que muda a maneira de gerenciar a energia e diminui os impactos de interrupções repentinas de energia causadas por blecautes contínuos, ciberataques e eventos climáticos extremos. Esses “prosumidores” (produtores-consumidores) também podem vender o excesso de energia de volta à rede e alavancar programas de resposta à demanda para ajudar a reduzir as contas de energia da concessionária. 

Digitalização: A conectividade por trás de decisões poderosas

Os dispositivos habilitados para IIoT podem ser aproveitados para tomadas de decisão de negócios mais inteligentes a um nível nunca visto, com tecnologias de sensor usadas para dissecar a composição fundamental da energia. É a transformação desses dados em informações úteis que ajudam consumidores e empresas a impulsionar novas eficiências e maximizar o tempo de atividade.

Por meio da geração bidirecional de energia, armazenamento e gerenciamento de energia que equilibram a volatilidade e o crescimento da demanda, a Eaton tem uma função fundamental para reimaginar e reconstruir a cadeia de valor da energia elétrica. 

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Incorporação do novo paradigma da energia

Residências, escritórios, estádios, fábricas e data centers agora podem gerar e armazenar mais da sua própria energia para otimizar os custos de energia, reduzir sua emissão de carbono e, em alguns casos, diminuir a dependência da rede. Everything as a Grid (Tudo como uma Rede) incorpora esses novos recursos.

As infraestruturas tradicionais de energia elétrica precisam ser modernizadas, com software e serviços otimizando todos os processos, para obter novos benefícios da energia. Viabilizamos uma metodologia de sistemas para integrar a infraestrutura e as tecnologias que ajudam a transformar a geração e distribuição de energia para residências, edifícios e concessionárias. 

Nosso foco é possibilitar que o sistema elétrico futuro:

  • Integre as energias renováveis ao sistema de energia, permitindo maior consumo de energia autogerada
  • Aproveite os dispositivos conectados à IoT para coletar dados para tomadas de decisão mais inteligentes e uma rede mais confiável
  • Utilize e apoie tecnologias avançadas de armazenamento para fornecer energia sob demanda e devolver a energia excedente para a rede
  • Aproveite mudanças na demanda e preços de mercado mais baixos por meio de sistemas inteligentes de gerenciamento de energia  

Ao ver Everything as a Grid (Tudo como uma Rede), você pode prever um futuro quando os proprietários de residências utilizarem baterias de veículos elétricos para backup de energia durante apagões, operações de energia de data centers com energia renovável armazenada no local e os fabricantes reduzirem os custos operacionais vendendo energia de volta para rede. O potencial para energia flexível e inteligente é ilimitado.

Resposta à alta demanda por baixa emissão de carbono 

As participações no mercado de baterias e energias renováveis continuam a aumentar e a desempenhar um papel mais importante no fornecimento de energia global, mesmo com a pandemia de COVID-19. Embora novas ampliações de capacidade em 2020 sejam menores do que estava previsto, o aumento constante das energias renováveis em competitividade, junto com sua modularidade, escalabilidade rápida e potencial para geração de empregos, torna-as altamente atraentes à medida que os países e comunidades avaliam as opções de estímulo econômico.5

O desafio está em equilibrar energia renovável variável e opções de armazenamento diante da demanda dos usuários por energia sempre disponível e sempre ligada. Apoiamos ativamente a evolução da rede, ajudando concessionárias, gerentes de edifícios e proprietários de residências a adotar estratégias de energia renovável e armazenamento para disponibilizar energia limpa quando e onde for necessária.

Armazenamento de energia

Capte energia renovável sempre que estiver disponível e use-a conforme a demanda. Você obterá ganhos imediatos em confiabilidade, será menos dependente da rede da concessionária e evitará quedas no fornecimento de energia da rede devido a cortes parciais, ciberataques e eventos climáticos. Esta tecnologia transformacional revoluciona a energia para todos, com armazenamento de energia disponível para residências, edifícios comerciais e industriais, e até mesmo implementações em grande escala para concessionárias. 

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No-break EnergyAware

Nossa tecnologia EnergyAware ajuda usuários como data centers a dar suporte a fornecedores de energia, equilibrando geração e consumo de energia sustentável. A tecnologia otimiza o uso de energia durante os horários de pico de demanda e ajuda as instalações a obter receitas adicionais dos ativos implantados atualmente, mantendo o controle completo dos no-breaks e baterias instaladas.

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Veículos elétricos

As mudanças nas demandas de energia impactarão os investimentos em infraestrutura — e compreender esse impacto será fundamental para permitir uma estratégia de sistemas resilientes que integre de forma perfeita e escalável os diferentes ativos e infraestruturas de EVs. Ao digitalizar sistemas de energia, os fabricantes de EVs e fornecedores de infraestrutura de carga podem incentivar um entendimento mais aprofundado do uso da energia para maximizar a eficiência energética e diminuir os custos operacionais para os consumidores.

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Modernização da rede

Descubra como as concessionárias podem adotar de maneira proativa as tecnologias de modernização da rede para desenvolver redes de energia resilientes, eficientes e seguras.

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Adaptação à regulamentações em rápida evolução

A regulamentação das redes foi elaborada para um modelo de geração de energia centralizada na maioria dos países. Porém, mais legisladores e setores farão parte da transição energética; apenas nas economias europeias, mais da metade do total de energia elétrica fornecida às redes virá de fontes renováveis variadas até 2030.6 Esse crescimento requer mudanças regulatórias e de estrutura do mercado para permitir investimentos privados com a flexibilidade necessária para enfrentar o desafio da intermitência renovável.

Os regulamentadores estão começando a fazer mudanças importantes para incentivar serviços como resposta à demanda a fim de reduzir custos, estimular e integrar a adoção de energia limpa e aumentar a participação do cliente. No entanto, temos um longo caminho a percorrer se quisermos replicar as melhores práticas e incentivar ainda mais a inovação. Isso inclui mecanismos financeiros que recompensam concessionárias e distribuidoras pela contratação de fornecedores de energia distribuída em vez de investimentos de capital — um afastamento da regulamentação tradicional na qual o acréscimo de novos ativos de capital é a principal fonte de lucro. Por meio de análises de dados de mercado e percepções de especialistas, ajudamos empresas e países a se preparar e adotar as mudanças regulatórias necessárias para garantir um mix de energia confiável. 

Como garantir a cibersegurança durante a transição

Somente 48% dos executivos das concessionárias sentem-se preparados para lidar com os desafios de uma interrupção por ataque cibernético.7 À medida que as concessionárias enfrentam os desafios para melhorar a confiabilidade e a eficiência energética, elas também precisam enfrentar a barreira quase constante de ameaças à segurança.

Lidamos com as ameaças cibernéticas de forma proativa por meio de uma abordagem defensiva de todo o sistema e um foco constante nos perigos de malware, spyware e ransomware presentes em todo o mundo. Os membros da nossa equipe atendem e superam as competências reconhecidas por organizações de padrões internacionais como UL, IEC, ISA e outros por meio de programas rigorosos e aprofundados de treinamentos técnicos. Nossa filosofia, processos e ciclo de vida de desenvolvimento seguro “secure-by-design” (segurança desde o projeto) estão integrados ao desenvolvimento de produtos e orientam nossos laboratórios, equipes de suprimentos e projeto como a base para a inovação. E nossa compreensão e influência sobre a mudança dos padrões globais ajudam a orientar infraestruturas de energia mais seguras e eficientes. 

Fortalecimento da transição energética

As tecnologias que convertem o vento e a luz solar em energia renovável amadureceram, criando possibilidades de energia mais flexíveis. O crescimento das energias renováveis, da produção de eletricidade localizada e da energia bidirecional ajuda mais residências, empresas e comunidades a produzir sua própria energia limpa e confiável, com menos dependência da rede da concessionária. Conte com a Eaton para obter as tecnologias e a inteligência digital necessárias para você aderir a essa transição energética. Com nossa abordagem Everything as a Grid (Tudo como uma Rede), as infraestruturas podem ser reformuladas para gerenciar e otimizar a integração renovável, para que você possa obter uma energia mais eficiente e sustentável que custa menos.

  • Informações sobre a transição energética

Referências

1 BloombergNEF (setembro de 2018). Global Electricity Demand to Increase 57% by 2050. Extraído de https://about.bnef.com/blog/global-electricity-demand-increase-57-2050/#:~:text=Global%20electricity%20demand%20will%20reach,our%20New%20Energy%20Outlook%202018

2 IRENA (2018). Corporate Sourcing of Renewables: Market and Industry Trends. Extraído de https://irena.org/-/media/Files/IRENA/Agency/Publication/2018/May/IRENA_Corporate_sourcing_2018.pdf

3 BloombergNEF (dezembro de 2019). Battery Pack Prices Fall As Market Ramps Up With Market Average At $156/kWh In 2019. Extraído de https://about.bnef.com/blog/battery-pack-prices-fall-as-market-ramps-up-with-market-average-at-156-kwh-in-2019/

4 Wagner, I (março de 2020) Electric vehicle charging stations and outlets in U.S. – março de 2020. Extraído de https://www.statista.com/statistics/416750/number-of-electric-vehicle-charging-stations-outlets-united-states/

5 IRENA (2020). Renewable power generation costs in 2019. Extraído de https://www.irena.org/-/media/Files/IRENA/Agency/Publication/2020/Jun/IRENA_Power_Generation_Costs_2019.pdf

6 Henbest, Seb (2019). BloombergNEF New Energy Outlook 2019. Extraído de https://about.bnef.com/new-energy-outlook/

7 Accenture (2015). The New Energy Consumer Unleashing Business Value in a Digital World. Extraído de https://www.accenture.com/_acnmedia/Accenture/next-gen/insight-unlocking-value-of-digital-consumer/PDF/Accenture-New-Energy-Consumer-Final.pdf