MAPA - DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA

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MAPA - DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA
QUESTÃO 1
A energia elétrica proporciona diversos serviços e atividades atualmente, é até difícil pensar em setores que não utilizam de energia elétrica para seu desenvolvimento. Um dos principais desafios envolvendo os setores de energia elétrica é conciliar a oferta a demanda. A energia produzida e não gasta é desperdiçada, pois ainda não temos sistemas de armazenamento por baterias que consigam suprir grandes montantes, ao mesmo tempo, uma geração menor que o consumo (subestimada), também impacta no progresso do país e na qualidade de vida das pessoas.
Se olharmos do ponto de vista da oferta, o Brasil tem uma característica bem predominante quanto à fonte de geração: as hidrelétricas, que dependem, dentre outros fatores, da condição hídrica da região para boa operação da usina. Quando nos deparamos com poucas chuvas nas regiões de geração, a chamada “crise hídrica”, o sistema nacional interligado brasileiro (SIN) precisa acionar termelétricas para atender ao consumo no país, e pela natureza de operação essa energia possui um valor maior que a proveniente de hidrelétrica.
Se o controle de geração depende de algumas variáveis, o controle de demanda então requer um estudo muito mais aprofundado, pois são diversos os fatores que fazem que o consumo de energia elétrica varie consideravelmente, nos diversos setores consumidores, conforme a época do ano ou outras situações mais sazonais.
1 - Sua primeira atividade é observar a variação no consumo de energia elétrica da sua residência, considerando os 12 últimos meses mostrados na fatura.
A variação em kWh é a amplitude do conjunto, ou seja, o maior valor menos o menor;
A variação em % é a relação entre o menor valor e o maior;
No exemplo, a fatura mostrava entre jul/21 e jun/22, você deve considerar o prazo mostrado em sua fatura.
Preencha a tabela com os dados observados, e gere um gráfico de linha no excel:
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Considerando a maioria dos consumidores, conforme há variações buscas na temperatura ou mesmo nas atividades dos moradores, como o trabalho em home office durante a pandemia, também há variação no consumo de energia. Estendendo essa análise, imagine que também há variação de consumo nas indústrias e comércios, e nesse contexto passa a ser essencial que os operadores do sistema realizem estimativas de consumo para o país todo.
De acordo com Cardoso e Zanon (2021) atualmente o Brasil realiza a estimativa de consumo de energia elétrica de duas formas: A primeira é a de curtíssimo prazo, em que a análise é feita de alguns minutos até uma hora no futuro, e a previsão a longo prazo, em que a projeção é feita para períodos superiores a um ano. Além disso, utilizam-se modelos estatísticos de previsão ou mesmo pesquisas diretas, como as elaboradas por órgãos regulamentados e de abrangência nacional.
No site do EPE (Empresa de Pesquisa Energética) e do BEN (Balanço Energético Nacional) há um grande histórico de dados envolvendo o contexto da distribuição de energia elétrica no país, como os dados de consumo por setor, por mês, por fonte de geração e a quantidade de perdas. Tais dados constituem uma rica base de conhecimento que serve como referência para predição de valores de consumo futuros, e consequentemente embasam estudos de expansão de redes.
2 - Sua segunda atividade é consultar a base histórica do EPE e do BEN, o site 
(http://shinyepe.brazilsouth.cloudapp.azure.com:3838/anuario/) é interativo e permite o download dos dados de acordo com o filtro (clique no dado de interesse, dentro do gráfico). Você deve transcrever os valores para a planilha, criar o gráfico e descrever a variação no consumo de energia elétrica pelo setor industrial, residencial e comercial entre os anos 2017 até 2021.
a) Houve uma variação positiva ou negativa? Ou o consumo se manteve constante? O ano de 2020 teve um comportamento atípico? Por quê? Foi o mesmo comportamento para os setores industrial, residencial e comercial?
b) Qual o impacto dessa variação no sistema elétrico?
Você viu como há uma variação considerável no consumo? E essa variação nem sempre é previsível por expressões e modelos matemáticos? Fica ainda mais difícil realizar essas estimativas quando estamos lidando com um número expressivo de consumidores conectados aos canais de distribuição.
Em um país de grandes dimensões territoriais como o Brasil, o Sistema de fornecimento de energia elétrica é muito extenso, adicionalmente, existem regiões que são alimentadas por mais de um barramento, até em detrimento de sua localização geográfica. O site http://www.ons.org.br/paginas/sobre-o-sin/mapas apresenta um mapa contendo todas as informações do SIN, entre elas:
Linhas de transmissão
Usinas
Subestações
ONS
Sistemas Isolados
 
3 - Sua terceira atividade é consultar o mapa do SIN e apresentar qual é, ou quais são, a(s) linha(s) que levam a energia para ser distribuída na sua região. Apresente o nome e as características dessa(s) linha(s).
 
Como você pode acompanhar, o SIN possui diversos desafios no que tange à manter o país com um balanço energético adequado entre oferta e demanda. Além da dificuldade em estimar qual deve ser a produção de energia necessária para a população naquela próxima hora, para decidir sobre abrir/fechar comportas de hidrelétricas ou aumentar a produção de termelétricas, também há os desafios a longo prazo.
Todas as linhas, usinas e subestações, do SIN ou dos sistemas isolados, mostrados no mapa tiveram estudos de viabilidade e de capacidade, incluindo o tempo que levaria para a infraestrutura se tornar obsoleta ou insuficiente. Como já estudamos, todo investimento em expansão e aumento de capacidade acaba sendo repassado para a população, então a tomada de decisão nesse contexto exige conhecimento e análises de dados.
Somado à esses desafios já existentes, atualmente estamos passando por mudanças na forma de produzir e comercializar energia.
4 - Sua quarta atividade é descrever:
a) O que é a comercialização livre de energia, e a quem se destina? Eu e você podemos atuar nesse mercado?
b) Por que tantas pessoas estão migrando para a microgeração distribuída? Qual o impacto desse comportamento na rede do SIN?
 
Você deve estar se perguntando se o cenário tende a melhorar... bem, embora os desafios sejam muitos, há sim formas de melhorar. A distribuição de energia elétrica é essencial para o desenvolvimento de uma região, e como tantas outras áreas ele pode ser beneficiado pela computação e pelas tecnologias digitais. Há equipamentos no mercado que conseguem realizar estimativas do estado da rede, e com as informações estruturadas em bancos de dados, é possível até predizer o consumo em momentos futuros, por meio de Inteligência Artificial.
5 - Sua quinta atividade é descrever o que são as redes inteligentes (smart grids) e qual a infraestrutura necessária para sua operação.