Aula_2_AspectosTecnolgicosdeSistemasdeDistribuio_20230830212545

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Aspectos Tecnológicos de 
Sistemas de Distribuição
Professora: Francielli Scarpini
francielli.cordeiro@animaeducacao.com.br
franciscarpini@gmail.com
1Distribuição de Energia Elétrica
3D Concept no Setor Elétrico: Descarbonização, 
Descentralização e Digitalização
2Distribuição de Energia Elétrica
3D Concept no Setor Elétrico: Descarbonização, 
Descentralização e Digitalização
• O sistema elétrico brasileiro está passando por grandes transformações que prometem 
mudar o futuro da energia, principalmente devido aos 3Ds: descarbonização, 
descentralização e digitalização.
• Existe uma nova dinâmica em curso com a geração descentralizada, com foco na 
produção fotovoltaica, o que demanda o desenvolvimento de novas tecnologias.
• A demanda global por energia renovável passa pelos 3Ds da energia, visto que colabora 
para redução da emissão de gás carbônico (descarbonização), permite a geração 
descentralizada de energia (descentralização) e demanda novas tecnologias para o 
funcionamento de todo o sistema (digitalização).
3Distribuição de Energia Elétrica
Principais inovações em energia elétrica
• Entre as principais transformações digitais do setor elétrico brasileiro 
destacam-se as Redes Elétricas Inteligentes (REIs), também chamadas de 
smart grid.
4Distribuição de Energia Elétrica
• Trata-se de um conjunto de sistemas de distribuição e transmissão de energia 
elétrica dotados de recursos de tecnologia da informação e comunicação 
(TIC).
• Tais sistemas apresentam elevado grau de automação e tecnologia agregada, 
de forma a ampliar sua eficiência energética e operacional.
5Distribuição de Energia Elétrica
Principais inovações em energia elétrica
• As REI’s atendem a diversas demandas da 
sociedade moderna, tanto no que se 
refere às necessidades energéticas quanto 
em relação ao desenvolvimento 
sustentável.
Principais inovações em energia elétrica
• É importante destacar que essa mudança será possível justamente 
devido ao emprego qualificado da tecnologia digital, a partir de 
novos agentes, tais como:
• Medidores inteligentes;
• Sistemas de micro e minigeração distribuídas;
• Carros híbridos ou elétricos;
• Sistemas computacionais de coleta de dados.
6Distribuição de Energia Elétrica
Medidores Inteligentes
• Os Medidores de Energia Inteligentes (ou Smart Meters) são dispositivos eletrônicos utilizados 
na aquisição de dados de energia em cargas de clientes, como consumo de energia (kWh), 
demanda de potência (kW), corrente (A), tensão (V) e fator de potência(FP), dentre outros. 
• São utilizados por empresas de distribuição de energia elétrica que vêm substituindo os antigos 
medidores analógicos, pelas novas versões de medidores inteligentes digitais de alta tecnologia. 
7Distribuição de Energia Elétrica
• Esses medidores capturam automaticamente informações sobre o 
consumo de eletricidade e as transmitem de volta à companhia elétrica.
• Os medidores inteligentes podem fornecer medições rápidas e precisas 
do uso de eletricidade, eliminando a necessidade de contas mensais 
estimadas ou visitas domiciliares para leitura de energia. 
• Como qualquer nova tecnologia, o uso de smart meters tem seus 
benefícios e desafios para as concessionárias de energia e os clientes.
Vantagens da utilização dos medidores eletrônicos:
• Para os Usuários de Eletricidade:
• Maior controle, mais detalhes 
sobre o uso de sua energia. 
• Poucas empresas possuem 
acesso em tempo real ao seu 
consumo energético para 
identificar oportunidades de 
melhoria. 
• Permite que os consumidores 
(pessoas físicas ou empresas) 
ajustem seus hábitos para 
reduzir as contas de eletricidade;
• Reduz o número de apagões e 
falhas no sistema elétrico.
8Distribuição de Energia Elétrica
• Para as empresas do Setor Elétrico:
• Elimina as leituras manuais mensais;
• Realiza as leituras de forma muito mais rápida, como a 
transmissão de dados é remota, os dados estão sempre 
disponíveis;
• Torna possível usar fontes alternativas de energia de forma 
mais eficiente;
• Fornece dados em tempo real que são úteis para reduzir 
interrupções de energia e agilizar manutenções;
• Permite preços dinâmicos, aumentando ou diminuindo o 
custo da eletricidade com base na demanda. 
• O Brasil tem discutido também a evolução para um preço 
horário da energia, o que só será possível através de 
sistemas de medição e monitoramento mais inteligentes e 
conectados.
Sistemas de micro e minigeração distribuídas
• A seção 3.7 do Módulo 3 do PRODIST estabelece os 
procedimentos para acesso de micro e minigeração distribuída ao 
sistema de distribuição.
• A Resolução Normativa - REN nº 482, de 17/04/2012, 
estabeleceu as condições gerais para o acesso de micro e 
minigeração distribuída aos sistemas de distribuição de energia 
elétrica, e criou o sistema de compensação de energia elétrica 
correspondente. 9Distribuição de Energia Elétrica
• Atualmente, 2022 temos em média 3 novas conexões de GD, por minuto no SIN!
• A micro e a minigeração distribuída consistem na produção de energia elétrica a partir de pequenas 
centrais geradoras que utilizam fontes renováveis de energia elétrica ou cogeração qualificada, 
conectadas à rede de distribuição por meio de instalações de unidades consumidoras.
• Para efeitos de diferenciação:
• a microgeração distribuída refere-se a uma central geradora de energia elétrica, com potência 
instalada menor ou igual a 75 quilowatts (kW);
• a minigeração distribuída diz respeito às centrais geradoras com potência instalada superior a 75 
kW e menor ou igual a 3 megawatt (MW), para a fonte hídrica, ou 5 MW para as demais fontes.
Geração distribuída por geração de energia fotovoltaica
10Distribuição de Energia Elétrica
• Aumentar a confiabilidade e qualidade da energia fornecida;
• Otimizar a utilização de instalações e evitar a construção de usinas de reserva 
para operação na ponta;
• Aumentar a capacidade e a eficiência das redes de fornecimento existentes;
• Melhorar a tolerância a falhas;
• Habilitar manutenção preditiva e respostas auto regenerativas a 
perturbações no sistema;
• Facilitar expansão da implantação de fontes renováveis;
11Distribuição de Energia Elétrica
Benefícios esperados do desenvolvimento e 
implantação da Rede Elétrica Inteligente
• Acomodar geração distribuída;
• Automatizar operação e manutenção;
• Reduzir emissões de gases de efeito estufa através do suporte a veículos 
elétricos e fontes alternativas;
• Reduzir o consumo de petróleo através da redução de geração ineficiente nos 
períodos de pico;
• Apresentar oportunidades de melhoria da segurança da rede;
• Habilitar transição para veículos elétricos plug-in e novas opções de 
armazenamento de energia;
• Aumentar escolhas dos consumidores.
12Distribuição de Energia Elétrica
Benefícios esperados do desenvolvimento e 
implantação da Rede Elétrica Inteligente
Caráter Evolutivo da Rede Elétrica Inteligente
13Distribuição de Energia Elétrica
Tendências 
de 
Inovação 
Tecnológica 
em Redes 
Inteligentes
14Distribuição de Energia Elétrica
Veículos Híbridos e Elétricos
• Qual é a diferença entre os veículos híbridos e elétricos?
• Como já diz o nome, os carros elétricos são movidos à bateria, que deve ser conectada 
e carregada por energia elétrica. 
• Os modelos de automóveis híbridos utilizam bateria e também um motor movido à 
gasolina ou etanol.
15Distribuição de Energia Elétrica
BEV - (Battery) Electric Vehicle. 
• Em 2020, o número de carros elétricos vendidos chegou a 3,2 milhões de unidades, 
43% a mais que o registrado em 2019. 
• O levantamento é da consultoria sueca EV-Volumes, que reuniu informações sobre 
vendas de carros elétricos em 80 mercados.
• O termo descreve carros de passeio em geral, mas pode, contudo, também ser 
entendido para toda a gama de veículos de várias faixas. 
16Distribuição de Energia Elétrica
• A abreviatura usual e 
internacional é (B)EV 
do inglês (Battery) 
Electric Vehicle. 
Veículos Elétricos
• No início do desenvolvimentodo automóvel em 1900 e nas décadas 
seguintes, veículos de propulsão elétrica desempenharam um papel 
importante no trânsito urbano. 
• Mediante o avanço na construção de veículos a combustão e a expansão da 
rede de postos de gasolina, eles foram substituídos. 
• Nos anos 2000, baterias de lítio de alto desempenho foram adaptadas para 
veículos. 
• Em dezembro de 2018, 5,3 milhões de carros de passeio elétricos estavam 
em uso mundialmente.
17Distribuição de Energia Elétrica
• Diminuição da poluição ambiental: O monóxido de carbono, que surge da combustão num veículo convencional 
e que é emitido pelo escape desse veículo, é altamente nocivo para a saúde humana, provocando diversas 
patologias, entre as quais do sistema respiratório e do sistema cardiovascular. 
• Os gases com efeito de estufa, nos quais o dióxido de carbono se inclui, são também responsáveis pelo 
aquecimento global e pela desregulação climática do planeta. 
• Os veículos elétricos não emitem quaisquer gases com efeito de estufa na sua locomoção, denominados zero
emissões. 
• Existem emissões desses gases no ato de fabricação dos veículos e das respectivas baterias.
• Diminuição da poluição sonora: O ruído, é também causador de diversos danos para a saúde humana, mais 
precisamente no sistema auditivo e no sistema endócrino, provocando estresse, hipertensão arterial e 
problemas circulatórios. 
• Os veículos elétricos praticamente não emitem ruído, sendo extremamente silenciosos!
• Poupança nos combustíveis: Tendo o crude (petróleo bruto) nos mercados internacionais um preço instável e 
normalmente e crescente, e considerando que num estudo recente, as famílias portuguesas (por exemplo) 
despendem cerca de 15% dos seus orçamentos para a aquisição de derivados do petróleo.
• O veículo elétrico é também energeticamente mais eficiente que o veículo de combustão
18Distribuição de Energia Elétrica
Veículos Elétricos - Vantagens
19Distribuição de Energia Elétrica
• Preço: Os carros eléctricos na atualidade ainda têm um preço elevado quando comparados com os 
equivalentes de combustão interna, mesmo considerando os enormes benefícios fiscais atribuídos por 
alguns Estados europeus. 
• O incentivo aos veículos elétricos não contribui assim para a equidade social nos acessos aos meios 
de transporte. 
• A diferença de preço em relação aos tradicionais é devido ao preço das matérias-primas (motor de 
cobre e baterias de lítio). 
• Autonomia: A autonomia dos carros eléctricos situa-se normalmente entre os 100 km e os 200 km.
• Tal está muito dependente do desenvolvimento químico em torno das tecnologias associadas às 
baterias. 
• Espaço: O carro elétrico não resolve uma das questões fundamentais da qualidade do espaço público 
em meios urbanos, pois o espaço por si ocupado é igual ao de um carro convencional. 
• Em Lisboa, entram 700 mil carros por dia, mesmo que todos fossem elétricos, a uma área de 12 m2
de estacionamento, teríamos uma área de cerca de 8,4 km2 só para estacionamento.
Veículos Elétricos - Desvantagens
O carro elétrico não polui?
• Só se encontra correto no ponto de vista do utilizador, só polui o 
ambiente no processo de destruição. 
• Quanto à poluição do carro elétrico não é referido ao utilizador a 
poluição do seu fabricador, incluindo a fabricação das baterias, a 
poluição que se produz para com o consumo de petróleo para 
produzir a eletricidade para carregar as baterias e por fim não se 
informa o grau de poluição para a destruição das suas baterias 
quando estas atingem o seu tempo de vida útil.
20Distribuição de Energia Elétrica
Países que mais utilizam carros elétricos no mundo
• Os elétricos puros (BEV) conquistaram 54,3% das vendas totais em 2020, ainda 
avançando em relação a 2019 quando fecharam com excelentes 42,4% de participação.
• Segundo declarações da Federação de Estradas da Noruega, há dez anos não passavam 
de 1%.
• Em 2020, dos 141.412 carros vendidos na Noruega, 76.789 eram totalmente elétricos.
• A Noruega, que ainda é um dos principais produtores de petróleo do mundo, também é 
o primeiro país que quer se despedir dos carros de combustão interna. 
• O encerramento das vendas de carros com motor de combustão interna, está marcado 
para 2025.
21Distribuição de Energia Elétrica
Carro elétrico no Mundo
• 2019, foram 2,2 milhões de carros eletrificados, com 2,5% de participação do 
mercado. 
• 2020, as vendas subiram para 3 milhões e 4,1% de participação, mesmo com o 
encolhimento do mercado geral, dobrando para 6,6 milhões.
• 2021, o que já representa 9% do mercado global, mais que o triplo de dois anos 
antes.
22Distribuição de Energia Elétrica
Wulling – MiniEV – Carro Elétrico 
mais vendido na China
• A China, maior mercado automotivo do mundo, 
também liderou as vendas de carros eletrificados, 
quase triplicando o resultado do ano anterior e 
chegando a 3,4 milhões - foram vendidos mais 
veículos elétricos em 2021 no país asiático do que 
em todo o planeta em 2020.
Cenário Mundial – 2010 - 2021
23Distribuição de Energia Elétrica
• Nesse cenário, a participação de mercado dos carros que 'vão na tomada' no ano 
passado saltou de 7,2% em janeiro para 20% em dezembro.
• Na Europa, as vendas de carros eletrificados aumentaram quase 70% em 2021, para 2,3 
milhões, cerca de metade sendo híbridos plug-in. 
• O aumento das vendas na região se deu principalmente por conta dos novos padrões de 
emissões de CO2 e forte ampliação dos subsídios nos principais mercados europeus.
• Os carros eletrificados representaram 17% do total das vendas europeias em 2021.
• A Noruega, com 72%, e a Suécia e os Países Baixos, com 45% e 30%, respectivamente, 
ficaram no topo do ranking global. 
• Com 25%, a Alemanha teve de longe a maior participação de mercado entre os grandes 
mercados europeus, seguida pelo Reino Unido e França (15%), Itália (8,8%) 
e Espanha (6,5%).
24Distribuição de Energia Elétrica
Carro elétrico no Mundo: China e Europa na liderança
No Brasil
• O crescimento de venda dos veículos elétricos no Brasil tem sido exponencial. 
• A Projeção da ABVE é de que a frota de veículos elétricos no país chegue a 41.500 unidades ao 
fim de 2020.
• Mesmo com dados registrados só até outubro, em 2020 o País já superou a quantidade de 
veículos a bateria emplacados em 2019, registrando recorde com 15.556 carros licenciados até 
então, segundo dados da Associação Brasileira do Veículo Elétrico (ABVE).
• A associação estima que o resultado ao final deste ano será de uma frota 60% maior que todo o 
volume de 2019, quando tínhamos 22.524 veículos movidos a baterias nas ruas. 
• As vendas de automóveis eletrificados (elétricos e híbridos) entre janeiro e junho de 2020 
cresceram 221% no comparativo com o mesmo período de 2019, passando de 2.356 unidades 
para 7.568 veículos.
• De acordo com a Associação Brasileira do Veículo Elétrico (ABVE), em 2021, por exemplo, houve 
um aumento de 77% de vendas, com 34.990 unidades vendidas.
• Segundo estudo do Boston Consulting Group, a projeção é de que o País tenha uma frota de 2 
milhões de automóveis elétricos até 2030.
25Distribuição de Energia Elétrica
10 modelos eletrificados mais vendidos no Brasil 
somando o volume de janeiro a outubro deste ano 
(2020) (fonte: ABVE)
• 1º Toyota Corolla (versões Altis Hybrid + Altis Hybrid Premium): 7.629
• 2º Toyota RAV4 (todas as versões somadas): 2.746
• 3º Volvo XC60 (todas as versões eletrificadas somadas): 1326
• 4º Porsche Cayenne híbrido: 423
• 5º Volvo XC40 T5 R-Design híbrido: 286
• 6º BMW X5 Plug-In Hybrid: 203
• 7º BMW 330e: 180
• 8º Volvo XC90 T8: 172
• 9º Volvo S60 T8: 142
• 10º Lexus UX250h: 131
26Distribuição de Energia Elétrica
Impactos da transformação tecnológica da 
geração, transmissão e distribuição
• Definição de tarifas diferenciadas, de acordo com as variações no horário de consumo ou 
no perfil do consumidor, por exemplo;
• Disponibilização do formato pré-pago para a compra de energia elétrica ou do 
fornecimento por mais de uma empresadistribuidora;
• Leitura digital remota dos quadros de energia, com monitoramento do consumo tanto 
pela distribuidora quanto pelo consumidor;
• Ativação e desativação remota do fornecimento de energia elétrica;
• Uso de sistemas de inteligência artificial para mapear os padrões de consumo, tornando 
possível a identificação de fraudes;
• Acionamento remoto e monitoramento do consumo dos aparelhos conectados à rede de 
energia elétrica, entre outras possibilidades.
27Distribuição de Energia Elétrica
Macrotendências de Inovação Tecnológica em 
Redes Inteligentes
• Cada uma das áreas tecnológicas identificadas compreende diversas tecnologias 
diferentes que precisam ser combinadas para construir as aplicações que 
capacitarão a futura Rede Elétrica Inteligente. 
• A introdução dessas tecnologias certamente acontecerá de forma gradual, 
acompanhando a maturação de cada uma e a necessidade de compatibilizar 
objetivos com viabilidade operacional e econômica.
28Distribuição de Energia Elétrica
Macrotendências de Inovação Tecnológica em 
Redes Inteligentes
• Vamos citar aqui algumas inovações:
• Controle e Monitoração de Área Ampla;
• Integração de Tecnologias da Informação e Comunicações;
• Integração de Geração Renovável e Distribuída;
• Aperfeiçoamento da Transmissão;
• Gerenciamento de Rede de Distribuição;
• Infraestrutura Avançada de Medição;
• Infraestrutura de Carga de Veículos Elétricos;
• Sistemas do Lado Consumidor;
29Distribuição de Energia Elétrica
30Distribuição de Energia Elétrica
31Distribuição de Energia Elétrica