Uma rede inteligente é uma rede elétrica que inclui uma variedade de medidas operacionais e de energia, incluindo medidores inteligentes, aparelhos inteligentes, recursos de energia renovável e recursos energeticamente eficientes. O condicionamento eletrônico de energia e o controle da produção e distribuição de eletricidade são aspectos importantes da rede inteligente.
A implantação da tecnologia de redes inteligentes também implica uma reengenharia fundamental da indústria de serviços de eletricidade, embora o uso típico do termo esteja voltado para a infraestrutura técnica.
Desde o início do século XXI, as oportunidades para aproveitar as melhorias na tecnologia de comunicação eletrônica para resolver as limitações e os custos da rede elétrica se tornaram aparentes. As limitações tecnológicas na medição não forçam mais a média dos preços de pico de energia e são repassados para todos os consumidores igualmente. Paralelamente, as preocupações crescentes com os danos ambientais causados pelas centrais elétricas alimentadas por combustíveis fósseis levaram a um desejo de usar grandes quantidades de energia renovável. Formas dominantes como a energia eólica e a energia solar são altamente variáveis, e assim a necessidade de sistemas de controle mais sofisticados tornou-se aparente, para facilitar a conexão de fontes à grade de outra forma altamente controlável. A energia das células fotovoltaicas (e, em menor escala, das turbinas eólicas) também questionou, de forma significativa, o imperativo de grandes centrais elétricas centralizadas. A rápida queda dos custos aponta para uma grande mudança da topologia de rede centralizada para uma que é altamente distribuída, com a energia sendo gerada e consumida nos limites da rede. Finalmente, a crescente preocupação com o ataque terrorista em alguns países levou a pedidos por uma rede energética mais robusta, que é menos dependente de centrais elétricas centralizadas, que foram vistas como possíveis alvos de ataque.
Soluções
A rede inteligente inclui diferentes tipos de soluções, onde os gargalos precisam ser absorvidos na rede:
Regulando a oferta – quando a oferta ameaça tornar-se demais para a rede local, por exemplo, um bairro com muitos painéis solares.
Regular a demanda – quando a oferta flutua, isso pode ser compensado pela demanda flutuante de maneira comparável. Isso pode ser feito ajustando o preço para o consumidor para a oferta. Em uma casa, o medidor inteligente, se notar que o preço caiu, poderia dar um sinal ao carro elétrico que ele poderia começar a cobrar. Se isso acontecer em grande escala, a oferta e a demanda permanecem equilibradas, apesar da flutuação da oferta.
Um exemplo real são as redes sobrecarregadas, por exemplo, nas cidades sul-africanas. Existem medidores inteligentes usados para fechar usuários, se a demanda ficar muito grande.
Os medidores inteligentes holandeses podem transmitir a energia usada a cada 15 minutos para uma estação central da operadora de rede.
As operadoras de rede holandesas têm um orçamento de cerca de 10 bilhões para a introdução dos aproximadamente 10 milhões de medidores inteligentes.
Correspondência entre oferta e demanda
A correspondência entre oferta local e demanda é frequentemente citada como um motivo para a introdução de redes inteligentes, mas isso não é necessário. Os gerentes de rede holandeses têm uma tradição de redes locais fortemente superdimensionadas, construídas em um uso muito mais pesado no futuro. Mesmo com muita eletricidade gerada localmente, a rede ainda é regulada como uma entidade nacional com as usinas elétricas já disponíveis. Para essas usinas, a demanda é um pouco menor para a geração de energia local.
Grandes geradores descentralizados, como operadores de parques eólicos, precisam registrar sua produção com 24 horas de antecedência. Eles são, portanto, obrigados a prever seu rendimento com 24 horas de antecedência. Isso é muito possível. Como essa geração descentralizada é prevista com 24 horas de antecedência, as usinas podem ajustar sua capacidade de geração. Nos Países Baixos e no resto da UE, a eletricidade gerada de forma sustentável tem prioridade.
Economia
Perspectivas de mercado
Em 2009, a indústria de redes inteligentes dos EUA foi avaliada em cerca de US $ 21,4 bilhões – em 2014, excederá pelo menos US $ 42,8 bilhões. Dado o sucesso das redes inteligentes nos EUA, o mercado mundial deverá crescer em um ritmo mais rápido, passando de US $ 69,3 bilhões em 2009 para US $ 171,4 bilhões em 2014. Com os segmentos mais beneficiados, os fornecedores de hardware de medição inteligente fabricantes de software usado para transmitir e organizar a enorme quantidade de dados coletados por metros. Recentemente, o Fórum Econômico Mundial relatou um investimento transformacional de mais de US $ 7,6 trilhões nos próximos 25 anos (ou US $ 300 bilhões por ano) para modernizar, expandir e descentralizar a infraestrutura de eletricidade com inovação técnica como chave para a transformação.
Desenvolvimentos econômicos gerais
Como os clientes podem escolher seus fornecedores de eletricidade, dependendo de seus diferentes métodos de tarifas, o foco dos custos de transporte será aumentado. A redução dos custos de manutenção e substituição estimulará um controle mais avançado.
Uma rede inteligente limita precisamente a energia elétrica até o nível residencial, rede de dispositivos de geração e armazenamento de energia distribuída em pequena escala, comunica informações sobre o status operacional e necessidades, coleta informações sobre preços e condições da rede e move a grade além do controle central para um colaborativo rede.
Estimativas e preocupações de poupança dos EUA e do Reino Unido
Um estudo do Departamento de Energia dos Estados Unidos calculou que a modernização interna das redes dos EUA com capacidade de redes inteligentes economizaria entre 46 e 117 bilhões de dólares nos próximos 20 anos. Além desses benefícios de modernização industrial, os recursos da rede inteligente podem expandir a eficiência energética para além da rede, coordenando dispositivos domésticos de baixa prioridade, como aquecedores de água, para que o uso de energia aproveite as fontes de energia mais desejáveis. As redes inteligentes também podem coordenar a produção de energia de um grande número de pequenos produtores de energia, como os proprietários de painéis solares no telhado – um arranjo que, de outra forma, seria problemático para os operadores de sistemas de energia nas concessionárias locais.
Uma questão importante é se os consumidores agirão em resposta aos sinais do mercado. O Departamento de Energia dos EUA (DOE) como parte do Programa de Subsídios e Propostas de Investimento Smart Grid da Lei de Reinvestimento e Reinvestimento Americano financiou estudos especiais de comportamento do consumidor para examinar a aceitação, retenção e resposta dos consumidores assinantes de programas de taxa de utilidade baseados em tempo que envolvem infraestrutura de medição avançada e sistemas do cliente, como telas domésticas e termostatos de comunicação programáveis.
Outra preocupação é que o custo das telecomunicações para suportar totalmente as redes inteligentes pode ser proibitivo. Um mecanismo de comunicação menos dispendioso é proposto usando uma forma de “gerenciamento dinâmico de demanda”, em que os dispositivos raspam os picos mudando suas cargas em reação à frequência da rede. Freqüência de grade poderia ser usada para comunicar informações de carga sem a necessidade de uma rede de telecomunicações adicional, mas não suportaria negociação econômica ou quantificação de contribuições.
Embora existam tecnologias de smart grid específicas e comprovadas em uso, smart grid é um termo agregado para um conjunto de tecnologias relacionadas nas quais uma especificação é geralmente aceita, em vez de um nome para uma tecnologia específica. Alguns dos benefícios de tal rede de eletricidade modernizada incluem a capacidade de reduzir o consumo de energia no lado do consumidor durante o horário de pico, chamado gerenciamento do lado da demanda; permitindo a conexão de rede de energia de geração distribuída (com painéis fotovoltaicos, pequenas turbinas eólicas, micro-hídricas, ou mesmo geradores de energia térmica combinada em edifícios); incorporando armazenamento de energia de rede para balanceamento de carga de geração distribuída; e eliminar ou conter falhas, como falhas em cascata generalizadas da rede elétrica. Espera-se que a maior eficiência e confiabilidade da rede inteligente economizem dinheiro para os consumidores e ajudem a reduzir as emissões de CO2.
Oposições e preocupações
A maioria das oposições e preocupações se concentrou nos medidores inteligentes e nos itens (como controle remoto, desconexão remota e precificação de taxa variável) habilitados por eles. Onde a oposição aos medidores inteligentes é encontrada, eles são frequentemente comercializados como “smart grid” (rede inteligente) que conecta smart grid a medidores inteligentes aos olhos dos oponentes. Pontos específicos de oposição ou preocupação incluem:
Preocupações do consumidor sobre a privacidade, por exemplo, uso de dados de uso pela aplicação da lei
preocupações sociais sobre a disponibilidade “justa” de eletricidade
Preocupação com o facto de os sistemas de taxas complexas (por exemplo, taxas variáveis) removerem a clareza e a responsabilização, permitindo ao fornecedor tirar partido do cliente
preocupação com o “kill switch” remotamente controlável incorporado na maioria dos medidores inteligentes
preocupações sociais sobre os abusos de estilo de informação da Enron
preocupações em dar os mecanismos do governo para controlar o uso de todas as atividades usando energia
preocupações sobre emissões de RF de medidores inteligentes
Segurança
Enquanto a modernização de redes elétricas em redes inteligentes permite a otimização de processos cotidianos, uma rede inteligente, sendo on-line, pode ser vulnerável a ataques cibernéticos. Transformadores que aumentam a voltagem de eletricidade criada em usinas de energia para viagens de longa distância, linhas de transmissão e linhas de distribuição que fornecem eletricidade aos consumidores são particularmente suscetíveis. Esses sistemas contam com sensores que coletam informações do campo e as entregam aos centros de controle, onde os algoritmos automatizam a análise e os processos de tomada de decisão. Essas decisões são enviadas de volta ao campo, onde os equipamentos existentes as executam. Os hackers têm o potencial de interromper esses sistemas de controle automatizados, cortando os canais que permitem que a eletricidade gerada seja utilizada. Isso é chamado de negação de serviço ou ataque DoS. Eles também podem lançar ataques de integridade que corrompem as informações sendo transmitidas ao longo do sistema, bem como ataques de dessincronização que afetam quando essas informações são entregues no local apropriado. Além disso, os intrusos podem acessar novamente via sistemas de geração de energia renovável e medidores inteligentes conectados à rede, aproveitando pontos fracos mais especializados ou cuja segurança não foi priorizada. Como uma rede inteligente tem um grande número de pontos de acesso, como medidores inteligentes, a defesa de todos os seus pontos fracos pode ser difícil. Há também preocupação com a segurança da infraestrutura, principalmente a que envolve tecnologia de comunicações. As preocupações concentram-se principalmente em torno da tecnologia de comunicações no coração da rede inteligente. Projetado para permitir o contato em tempo real entre as concessionárias e os medidores nas residências e empresas dos clientes, há o risco de que essas capacidades possam ser exploradas para ações criminosas ou mesmo terroristas.
O roubo de eletricidade é uma preocupação nos EUA, onde os medidores inteligentes que estão sendo utilizados usam a tecnologia RF para se comunicar com a rede de transmissão de eletricidade. Pessoas com conhecimento de eletrônica podem criar dispositivos de interferência para fazer com que o medidor inteligente relate um uso menor do que o real. Da mesma forma, a mesma tecnologia pode ser empregada para fazer parecer que a energia que o consumidor está usando está sendo usada por outro cliente, aumentando sua conta.
O dano de um ataque cibernético considerável e bem executado pode ser extenso e duradouro. Uma subestação incapacitada poderia levar de nove dias a mais de um ano para ser reparada, dependendo da natureza do ataque. Também pode causar uma interrupção de horas em um pequeno raio. Isso pode ter um efeito imediato na infraestrutura de transporte, já que semáforos e outros mecanismos de roteamento, bem como equipamentos de ventilação para estradas subterrâneas, dependem de eletricidade. Além disso, a infraestrutura que depende da rede elétrica, incluindo as instalações de tratamento de águas residuais, o setor de tecnologia da informação e os sistemas de comunicação, pode ser afetada
O ataque cibernético na rede de energia elétrica de dezembro de 2014, o primeiro registrado do tipo, interrompeu os serviços para quase um quarto de milhão de pessoas ao colocar as subestações off-line. O Conselho de Relações Exteriores notou que os Estados provavelmente são os autores de tal ataque, pois eles têm acesso aos recursos para realizar um, apesar do alto nível de dificuldade de fazê-lo. Intrusões cibernéticas podem ser usadas como partes de uma ofensiva maior, militar ou outra. Alguns especialistas em segurança alertam que esse tipo de evento é facilmente escalável para grades em outros lugares. A companhia de seguros Lloyd’s de Londres já modelou o resultado de um ataque cibernético na Eastern Interconnection, que tem o potencial de impactar 15 estados, colocar 93 milhões de pessoas no escuro e custar à economia do país algo entre US $ 243 bilhões e US $ 1 trilhão em vários danos. .
De acordo com o Subcomitê de Desenvolvimento Econômico, Edifícios Públicos e Gerenciamento de Emergências da Câmara dos Deputados dos EUA, a rede elétrica já viu um grande número de intrusões cibernéticas, com duas em cada cinco visando incapacitá-la. Como tal, o Departamento de Energia dos EUA priorizou a pesquisa e desenvolvimento para diminuir a vulnerabilidade da rede elétrica a ataques cibernéticos, citando-os como um “perigo iminente” em sua Revisão Quadrienal de Energia 2017. O Departamento de Energia também identificou a resistência a ataques e a autocura como principais chaves para garantir que a rede inteligente de hoje seja à prova do futuro. Embora existam regulamentos já em vigor, ou seja, os Critérios de Proteção de Infraestrutura Crítica introduzidos pelo Conselho de Confiabilidade Elétrica da América do Norte, um número significativo deles são sugestões em vez de mandatos. A maioria das instalações e equipamentos de geração, transmissão e distribuição de eletricidade é de propriedade de partes interessadas privadas, o que complica ainda mais a tarefa de avaliar a aderência a esses padrões. Além disso, mesmo se as concessionárias quiserem cumprir integralmente, elas podem achar que é muito caro fazê-lo.
Alguns especialistas argumentam que o primeiro passo para aumentar as defesas cibernéticas da rede elétrica inteligente é concluir uma análise de risco abrangente da infraestrutura existente, incluindo a pesquisa de software, hardware e processos de comunicação. Além disso, como intrusões em si podem fornecer informações valiosas, pode ser útil analisar os registros do sistema e outros registros de sua natureza e tempo. Os pontos fracos comuns já identificados por esses métodos pelo Departamento de Segurança Interna incluem a má qualidade do código, autenticação inadequada e regras de firewall fracas. Uma vez que esta etapa esteja concluída, alguns sugerem que faz sentido concluir uma análise das possíveis conseqüências das falhas ou deficiências mencionadas. Isso inclui tanto as conseqüências imediatas quanto os impactos em cascata de segunda e terceira ordem em sistemas paralelos. Finalmente, soluções de mitigação de risco, que podem incluir remediação simples de inadequações de infraestrutura ou novas estratégias, podem ser implantadas para resolver a situação. Algumas dessas medidas incluem a recodificação de algoritmos de sistemas de controle para torná-los mais capazes de resistir e se recuperar de ataques cibernéticos ou técnicas preventivas que permitem a detecção mais eficiente de alterações incomuns ou não autorizadas nos dados. Estratégias para explicar erros humanos que podem comprometer sistemas incluem educar aqueles que trabalham no campo para desconfiar de drives USB estranhos, que podem introduzir malwares se forem inseridos, mesmo que seja apenas para verificar seu conteúdo.
Outras soluções incluem a utilização de subestações de transmissão, redes SCADA restritas, compartilhamento de dados com base em políticas e atestado para contadores inteligentes restritos.
As subestações de transmissão utilizam tecnologias de autenticação de assinatura única e construções de cadeia de hash unidirecionais. Essas restrições já foram corrigidas com a criação de uma tecnologia de assinatura e verificação rápida e processamento de dados sem buffer.
Uma solução semelhante foi construída para redes SCADA restritas. Isso envolve aplicar um código de autenticação de mensagem baseado em hash a fluxos de bytes, convertendo a detecção de erro aleatório disponível nos sistemas legados em um mecanismo que garante a autenticidade dos dados.
O compartilhamento de dados com base em políticas utiliza medições de grade de energia com sincronização de relógio sincronizado por GPS para fornecer maior estabilidade e confiabilidade da grade. Isso é feito por meio de requisitos de fasor de sincronização reunidos pelas PMUs.
No entanto, o atestado de contadores inteligentes restritos enfrenta um desafio ligeiramente diferente. Um dos maiores problemas com a comprovação de contadores inteligentes restritos é que, para evitar o roubo de energia e ataques semelhantes, os provedores de segurança cibernética precisam garantir que o software dos dispositivos seja autêntico. Para combater esse problema, uma arquitetura para redes inteligentes restritas foi criada e implementada em um nível baixo no sistema embarcado.
Outros desafios para adoção
Antes de um utilitário instalar um sistema de medição avançado ou qualquer tipo de sistema inteligente, ele deve criar um caso comercial para o investimento. Alguns componentes, como os estabilizadores do sistema de energia (PSS) instalados nos geradores, são muito caros, exigem integração complexa no sistema de controle da rede, são necessários somente durante emergências e só são eficazes se outros fornecedores na rede os tiverem. Sem qualquer incentivo para instalá-los, os fornecedores de energia não o fazem. A maioria das concessionárias acha difícil justificar a instalação de uma infraestrutura de comunicações para uma única aplicação (por exemplo, leitura de medidores). Por causa disso, um utilitário deve normalmente identificar vários aplicativos que usarão a mesma infraestrutura de comunicação – por exemplo, leitura de um medidor, monitoramento da qualidade da energia, conexão remota e desconexão de clientes, permitindo resposta à demanda etc. Idealmente, a infra-estrutura de comunicações não suporte apenas aplicações de curto prazo, mas aplicativos imprevistos que surgirão no futuro. Ações regulatórias ou legislativas também podem direcionar utilitários para implementar partes de um quebra-cabeça de rede inteligente. Cada concessionária possui um conjunto exclusivo de fatores comerciais, regulatórios e legislativos que orientam seus investimentos. Isso significa que cada utilitário terá um caminho diferente para criar sua rede inteligente e que diferentes utilitários criarão redes inteligentes com diferentes taxas de adoção.
Algumas características das redes inteligentes atraem a oposição das indústrias que atualmente são, ou esperam oferecer serviços semelhantes. Um exemplo é a concorrência com provedores de Internet a cabo e DSL da banda larga sobre o acesso à internet por linhas de energia. Os provedores de sistemas de controle SCADA para redes criaram intencionalmente hardware, protocolos e software proprietários para que não possam interagir com outros sistemas para vincular seus clientes ao fornecedor.
A incorporação de comunicações digitais e infraestrutura de computadores com a infraestrutura física existente da rede apresenta desafios e vulnerabilidades inerentes. De acordo com a IEEE Security and Privacy Magazine, a rede inteligente exigirá que as pessoas desenvolvam e usem uma grande infra-estrutura de computação e comunicação que suporte um maior grau de consciência situacional e que permita operações de comando e controle mais específicas. Esse processo é necessário para suportar sistemas importantes, como medição e controle de área ampla de demanda-resposta, armazenamento e transporte de eletricidade e a automação da distribuição elétrica.
Roubo de energia / perda de energia
Vários sistemas “smart grid” possuem funções duplas. Isso inclui sistemas de Infraestrutura de Medição Avançada que, quando usados com vários softwares, podem ser usados para detectar roubo de energia e, por processo de eliminação, detectar onde as falhas de equipamentos ocorreram. Estas são, além de suas funções primárias, eliminar a necessidade de leitura de medidores humanos e medir o tempo de uso da eletricidade.
A perda de energia em todo o mundo, incluindo roubo, é estimada em aproximadamente duzentos bilhões de dólares por ano.
O roubo de eletricidade também representa um grande desafio ao fornecer serviços elétricos confiáveis nos países em desenvolvimento.
Implantações e tentativas de implantação
Enel O mais antigo e um dos maiores exemplos de uma rede inteligente é o sistema italiano instalado pela Enel SpA da Itália. Concluído em 2005, o projeto Telegestore foi altamente incomum no mundo da utilidade porque a empresa projetou e fabricou seus próprios medidores, atuou como seu próprio integrador de sistemas e desenvolveu seu próprio software de sistema. O projeto Telegestore é amplamente considerado como o primeiro uso em escala comercial da tecnologia de redes inteligentes para o lar, e proporciona uma economia anual de 500 milhões de euros a um custo de projeto de 2,1 bilhões de euros.
Departamento de Energia dos EUA – Projeto ARRA Smart Grid: Um dos maiores programas de implantação no mundo até hoje é o Programa Smart Grid do Departamento de Energia dos EUA, financiado pela Lei Americana de Recuperação e Reinvestimento de 2009. Esse programa exigiu financiamento utilitários individuais. Um total de mais de US $ 9 bilhões em fundos públicos / privados foram investidos como parte deste programa. As tecnologias incluíam Advanced Metering Infrastructure, incluindo mais de 65 milhões de medidores “inteligentes” avançados, sistemas de interface de cliente, automação de distribuição e subestação, sistemas de otimização Volt / VAR, mais de 1.000 sincrofasores, classificação de linha dinâmica, projetos de segurança cibernética, sistemas avançados de gerenciamento de distribuição Sistemas e Projetos de Integração de Energia Renovável. Este programa consistiu em subvenções para investimento (matching), projetos de demonstração, estudos de aceitação do consumidor e programas de educação da força de trabalho. Os relatórios de todos os programas de utilidade individuais, bem como os relatórios de impacto gerais, serão concluídos até o segundo trimestre de 2015.
Austin, Texas. Nos Estados Unidos, a cidade de Austin, Texas, vem trabalhando na construção de sua rede inteligente desde 2003, quando a concessionária substituiu 1/3 de seus medidores manuais por medidores inteligentes que se comunicam por meio de uma rede mesh sem fio. Atualmente, ele gerencia 200.000 dispositivos em tempo real (medidores inteligentes, termostatos inteligentes e sensores em toda a sua área de serviço) e espera oferecer suporte a 500.000 dispositivos em tempo real em 2009, atendendo a 1 milhão de consumidores e 43.000 empresas.
Boulder, Colorado, completou a primeira fase do seu projeto de rede inteligente em agosto de 2008. Ambos os sistemas usam o medidor inteligente como um gateway para a rede de automação residencial (HAN) que controla soquetes e dispositivos inteligentes. Alguns projetistas da HAN favorecem o desacoplamento das funções de controle do medidor, devido a futuras incompatibilidades com os novos padrões e tecnologias disponíveis no segmento de negócios de dispositivos eletrônicos residenciais, em rápida evolução.
A Hydro One, em Ontário, Canadá, está no meio de uma iniciativa Smart Grid de larga escala, implantando uma infraestrutura de comunicações compatível com os padrões da Trilliant. Até o final de 2010, o sistema atenderá 1,3 milhão de clientes na província de Ontário. A iniciativa ganhou o prêmio “Melhor Iniciativa AMR na América do Norte” da Rede de Planejamento de Utilidade.
A cidade de Mannheim, na Alemanha, está usando comunicações de Banda Larga em Tempo Real em seu projeto “MoMa” da Cidade Modelo de Mannheim.
Adelaide, na Austrália, também planeja implementar uma rede de eletricidade verde Smart Grid localizada no redesenvolvimento de Tonsley Park.
Sydney também na Austrália, em parceria com o governo australiano, implementou o programa Smart Grid, Smart City.
Évora InovGrid é um projeto inovador em Évora, Portugal, que visa equipar a rede elétrica com informações e dispositivos para automatizar a gestão da rede, melhorar a qualidade do serviço, reduzir custos operacionais, promover a eficiência energética e sustentabilidade ambiental e aumentar a penetração de energias renováveis e veículos elétricos . Será possível controlar e gerenciar o estado de toda a rede de distribuição de eletricidade a qualquer momento, permitindo que os fornecedores e as empresas de serviços de energia usem essa plataforma tecnológica para oferecer aos consumidores informações e produtos e serviços de energia com valor agregado. Este projecto de instalação de uma rede energética inteligente coloca Portugal e a EDP na vanguarda da inovação tecnológica e prestação de serviços na Europa.
E-Energy – Nos chamados projetos E-Energy, várias concessionárias alemãs estão criando o primeiro nucléolo em seis regiões de modelos independentes. Uma competição de tecnologia identificou essas regiões modelo para realizar atividades de pesquisa e desenvolvimento com o objetivo principal de criar uma “Internet de Energia”.
Massachusetts. Uma das primeiras tentativas de implementação de tecnologias de “redes inteligentes” nos Estados Unidos foi rejeitada em 2009 por reguladores de eletricidade na Comunidade de Massachusetts, um estado norte-americano. De acordo com um artigo no Boston Globe, a subsidiária da Northeast Utilities, a Western Massachusetts Electric Co., tentou criar um programa de smart grid usando subsídios públicos que mudariam os clientes de baixa renda do pós-pago para o faturamento pré-pago. cartões “), além de tarifas especiais” premium “para a eletricidade usada acima de um valor predeterminado. Este plano foi rejeitado pelos reguladores porque “corroeu proteções importantes para clientes de baixa renda contra desligamentos”. De acordo com o Boston Globe, o plano “visava injustamente clientes de baixa renda e contornava as leis de Massachusetts destinadas a ajudar os consumidores em dificuldades a manter as luzes acesas”. Um porta-voz de um grupo ambiental que apóia os planos de redes inteligentes e o plano “smart grid” mencionado anteriormente da Western Massachusetts declarou, em particular: “Se usada adequadamente, a tecnologia smart grid tem muito potencial para reduzir a demanda de pico, o que nos permitiria desligue algumas das usinas de energia mais antigas e sujas … É uma ferramenta. ”
O consórcio eEnergy Vermont é uma iniciativa estadual dos Estados Unidos em Vermont, financiada em parte pela Lei Americana de Recuperação e Reinvestimento de 2009, na qual todas as empresas elétricas do estado adotaram rapidamente uma variedade de tecnologias Smart Grid, incluindo cerca de 90% Implantação de infra-estrutura de medição e estão atualmente avaliando uma variedade de estruturas de taxa dinâmica.
Na Holanda, um projeto de grande escala (> 5.000 conexões,> 20 parceiros) foi iniciado para demonstrar tecnologias integradas de smart grids, serviços e business cases.
A Microgrelha da Fábrica LIFE (LIFE13 ENV / ES / 000700) é um projeto demonstrativo que faz parte do programa LIFE + 2013 (Comissão Europeia), cujo principal objetivo é demonstrar, através da implementação de uma rede inteligente industrial em grande escala, que as microrredes podem tornar-se uma das soluções mais adequadas para geração e gerenciamento de energia em fábricas que desejam minimizar seu impacto ambiental.
Implementações OpenADR
Determinadas implantações utilizam o padrão OpenADR para redução de carga e redução de demanda durante períodos de demanda mais altos.
China
O mercado de smart grids na China está estimado em US $ 22,3 bilhões, com um crescimento projetado para US $ 61,4 bilhões em 2015. A Honeywell está desenvolvendo um piloto de resposta à demanda e um estudo de viabilidade para China com a State Grid Corp. da China usando o padrão de resposta à demanda OpenADR. A State Grid Corp., a Academia Chinesa de Ciência e a General Electric pretendem trabalhar em conjunto para desenvolver padrões para o lançamento da rede inteligente da China.
Reino Unido
O padrão OpenADR foi demonstrado em Bracknell, Inglaterra, onde o uso de pico em edifícios comerciais foi reduzido em 45%. Como resultado do piloto, a Scottish and Southern Energy (SSE) disse que ligaria até 30 edifícios comerciais e industriais no Vale do Tamisa, a oeste de Londres, a um programa de resposta à demanda.
Estados Unidos
Em 2009, o Departamento de Energia dos EUA concedeu uma doação de US $ 11 milhões para a Southern California Edison e a Honeywell por um programa de resposta à demanda que reduz automaticamente o uso de energia nos horários de pico para clientes industriais participantes. O Departamento de Energia concedeu uma doação de US $ 11,4 milhões à Honeywell para implementar o programa usando o padrão OpenADR.
A Hawaiian Electric Co. (HECO) está implementando um projeto piloto de dois anos para testar a capacidade de um programa de ADR para responder à intermitência da energia eólica. O Havaí tem como meta obter 70% de sua energia a partir de fontes renováveis até 2030. A HECO oferecerá aos clientes incentivos para reduzir o consumo de energia em até 10 minutos após a notificação.
Diretrizes, padrões e grupos de usuários
Parte da IEEE Smart Grid Initiative, o IEEE 2030.2 representa uma extensão do trabalho voltado para sistemas de armazenamento de serviços públicos para redes de transmissão e distribuição. O grupo IEEE P2030 espera entregar no início de 2011 um conjunto abrangente de diretrizes sobre interfaces de redes inteligentes. As novas diretrizes abrangerão áreas incluindo baterias e supercapacitores, bem como volantes. O grupo também desenvolveu uma diretriz 2030.1 para redigir os veículos elétricos na rede inteligente.
O IEC TC 57 criou uma família de padrões internacionais que podem ser usados como parte da rede inteligente. Esses padrões incluem o IEC 61850, que é uma arquitetura para automação de subestações, e o IEC 61970/61968 – o Common Information Model (CIM). O CIM fornece a semântica comum a ser usada para transformar dados em informações.
O OpenADR é um padrão de comunicação de rede inteligente de código aberto usado para aplicativos de resposta a demanda. É normalmente usado para enviar informações e sinais para desligar dispositivos que usam energia elétrica durante períodos de maior demanda.
O MultiSpeak criou uma especificação que suporta a funcionalidade de distribuição da rede inteligente. O MultiSpeak possui um conjunto robusto de definições de integração que suporta quase todas as interfaces de software necessárias para um utilitário de distribuição ou para a parte de distribuição de um utilitário integrado verticalmente. A integração do MultiSpeak é definida usando XML (Extensible Markup Language) e serviços da Web.
O IEEE criou um padrão para suportar os sincrofasores – C37.118.
O UCA International User Group discute e suporta a experiência do mundo real dos padrões usados em redes inteligentes.
Um grupo de tarefas utilitárias da LonMark International lida com problemas relacionados à rede inteligente.
Há uma tendência crescente para o uso da tecnologia TCP / IP como uma plataforma de comunicação comum para aplicativos de medidores inteligentes, para que as concessionárias possam implantar vários sistemas de comunicação, enquanto usam a tecnologia IP como uma plataforma de gerenciamento comum.
O IEEE P2030 é um projeto do IEEE que desenvolve um “Guia Draft para Interoperabilidade de Smart Grid de Tecnologia de Energia e Operação de Tecnologia da Informação com o Sistema de Energia Elétrica (EPS) e Aplicações e Cargas de Uso Final”.
O NIST incluiu o ITU-T G.hn como um dos “Padrões Identificados para Implementação” para o Smart Grid “para o qual acreditava haver um forte consenso entre os interessados”. G.hn é padrão para comunicações de alta velocidade através de linhas de energia, linhas telefônicas e cabos coaxiais.
OASIS EnergyInterop ‘- Um comitê técnico da OASIS que desenvolve padrões XML para interoperação de energia. Seu ponto de partida é o padrão California OpenADR.
Sob a Lei de Independência e Segurança Energética de 2007 (EISA), o NIST é encarregado de supervisionar a identificação e seleção de centenas de padrões que serão necessários para implementar a Smart Grid nos EUA. Esses padrões serão encaminhados pelo NIST para o Federal Energy Regulatory. Comissão (FERC). Este trabalho já começou e os primeiros padrões já foram selecionados para inclusão no catálogo Smart Grid do NIST. However, some commentators have suggested that the benefits that could be realized from Smart Grid standardization could be threatened by a growing number of patents that cover Smart Grid architecture and technologies. If patents that cover standardized Smart Grid elements are not revealed until technology is broadly distributed throughout the network (“locked-in”), significant disruption could occur when patent holders seek to collect unanticipated rents from large segments of the market.
GridWise Alliance rankings
In November 2017 the non-profit GridWise Alliance along with Clean Edge Inc., a clean energy group, released rankings for all 50 states in their efforts to modernize the electric grid. California was ranked number one. The other top states were Illinois, Texas, Maryland, Oregon, Arizona, the District of Columbia, New York, Nevada and Delaware. “The 30-plus page report from the GridWise Alliance, which represents stakeholders that design, build and operate the electric grid, takes a deep dive into grid modernization efforts across the country and ranks them by state.”