Construindo um futuro resiliente: por que a modernização da rede é importante para a eletrificação dos setores

À medida que os setores migram para a eletrificação, é necessário um cenário modernizado para lidar com as mudanças no cenário energético. Atualizar a rede significa buscar maior confiabilidade, maior eficiência, maior flexibilidade e melhor resiliência. Por sua vez, essas melhorias podem minimizar os indisponibilidades de energia, reduzir o desperdício e os custos e acomodar fontes de energia renováveis variáveis. Com a modernização da rede, os setores podem ter acesso a um fornecimento de energia confiável e ininterrupto, otimizar o consumo de energia e se recuperar rapidamente de interrupções de energia.

Com a crescente demanda de energia, eventos meteorológicos extremos mais frequentes e ameaças cibernéticas cada vez mais sofisticadas, a demanda por redes digitais baseadas em dados atingiu o máximo de todos os tempos. Mas nem todas as empresas de serviços públicos compartilham o senso de urgência em relação a esse empreendimento.

Um novo estudo do IBM Institute for Business Value (IBV) descobriu que as empresas de serviços públicos estão, em média, investindo 9,8% de sua receita em esforços de modernização da rede. De forma encorajadora, todos os executivos entrevistados disseram que têm uma estratégia e um plano de execução em vigor. Mas, apesar dessa preparação, o ritmo do progresso varia significativamente.  De forma preocupante, 21% dos entrevistados afirmam que suas empresas não progrediram, limitando sua capacidade de apoiar a transição para a energia limpa e manter uma rede confiável, acessível e segura. Claramente, as empresas movem-se em ritmos diferentes e com abordagens variadas quando adotam novas tecnologias que aumentam a eficiência.

A pesquisa identificou quatro grupos distintos que surgem no setor de serviços públicos com base em suas estratégias de modernização:

·       Os integradores pioneiros representam 14% do total entrevistados e são os que estão mais avançados na modernização da rede. Elas se destacam em recursos como simulação de desempenho, orquestração de redes bidirecionais e definição de padrões de integração, o que distingue claramente sua adaptabilidade às demandas modernas de energia. Elas são menos avançadas no uso de ativos de automonitoramento para limitar interrupções e danos aos ativos e na integração da Advanced Metering Infrastructure 2.0 (AMI) com sistemas automatizados de comunicação com os clientes para gerenciamento de interrupções.

·       Os otimizadores de energia representam 21% do total entrevistados e priorizam a gestão e a otimização do uso de energia por meio de tecnologias avançadas. Eles demonstram um forte compromisso com a resposta à demanda, com um sólido entendimento da integração de infraestrutura de medição avançada. No entanto, também estão menos avançadas na implementação de redes bidirecionais, refletindo uma lacuna em sua sofisticação tecnológica.

·       Os conectores de energia constituem o maior grupo, 35% do total de entrevistados. Eles se destacam em estabelecer conectividade e funcionalidade operacional dentro das redes de energia e exibem uma força na vinculação de DERs com sistemas de rede. No entanto, exigem melhorias em sua infraestrutura digital e de automação. Sua integração de ativos inteligentes sinaliza um ritmo de adoção mais lento na adoção dos aspectos de comunicação e gerenciamento de dados das redes inteligentes.

·       Os realizadores moderados representam 29% do total dos entrevistados e mostram que há um progresso sólido no atendimento à flexibilidade da demanda, mas seus pares estão superando-os na adoção e integração de tecnologias energéticas avançadas.

Ao se identificar com o grupo mais parecido com eles e compreender os respectivos comportamentos, estratégias e ações, as empresas de serviços públicos podem tomar decisões mais bem informadas e adaptar as estratégias de acordo.

Apesar desse cenário fragmentado, há três objetivos principais a serem buscados para preparar a empresa para o futuro.

1. Aumente a resiliência e a confiabilidade

Construir resiliência na rede requer uma abordagem abrangente para fortalecer sua capacidade de prevenir, detectar e se recuperar de falhas ou interrupções. As principais táticas incluem autocontrole e otimização da rede, interconectividade e integração e gerenciamento flexível de cargas com ferramentas como Preços dinâmicos ou resposta à demanda. Investimentos em análise preditiva de dados e otimização de Volt/VAR (VVO), por exemplo, estão se mostrando vitais para a estabilidade e eficiência da rede. A interconectividade, apoiada por Advanced Distribution Management Systems (ADMS) e detecção de falhas, está permitindo avanços no monitoramento e controle em tempo real. Finalmente, programas dinâmicos de preços e resposta à demanda são eficazes na regulamentação do uso de energia. É notável que 82% dos integradores pioneiros utilizam Preços em tempo real, em comparação com apenas metade de seus pares.

2. Acelerar a transição para a energia limpa

Enquanto isso, para acelerar a transição para a energia limpa, as empresas de serviços públicos devem ser capazes de gerenciar a intermitência das renováveis. Uma série de tecnologias está surgindo para lidar com a variabilidade. O gerenciamento flexível de geração, por exemplo, se ajusta às flutuações usando fontes de resposta rápida e armazenamento de energia para estabilidade. A integração de energias renováveis em grande escala também requer capacidade de rede aprimorada, análise de dados em tempo real e monitoramento contínuo. A integração de recursos de energia distribuída (DERs) está ajudando a aumentar a flexibilidade da rede, com cerca de 60% das empresas de serviços públicos adotando a interconexão padronizada. A tecnologia blockchain também está surgindo para permitir o comércio de energia no nível de distribuição.

3. Melhore a excelência operacional

A excelência operacional subjacente é fundamental para otimizar a eficiência da rede, o uso de ativos e o desempenho geral do sistema. Ferramentas de planejamento estratégico e modelagem de demanda desempenham um papel importante na gestão de congestionamento da rede. Enquanto isso, incorporar previsões climáticas e meteorológicas aprimora o gerenciamento de recursos de energia renovável. O monitoramento, a automação e a manutenção contínuos de ativos são cruciais para manter a infraestrutura da rede, com rastreamento em tempo real e alertas automatizados evitando falhas dispendiosas. De acordo com essa pesquisa, quase dois terços das empresas de serviços públicos estão criando previsões de falhas de ativos para avaliar o impacto das falhas no desempenho.

Os dois principais facilitadores que são críticos para impulsionar a modernização da rede são o desenvolvimento de salas de controle avançadas e a introdução de novas formas de trabalho. Ambas as inovações aprimoram a tomada de decisão e otimizam o desempenho da rede.

A sala de controle do futuro utiliza tecnologias e sistemas de dados avançados, integrando AMI, IoT e SCADA para gerenciamento da rede em tempo real. A consciência situacional aprimorada, as configurações dinâmicas e a integração DER de terceiros melhoram os tempos de resposta, a otimização de recursos e o gerenciamento de armazenamento de energia.

Mas, em um nível mais básico, as empresas de serviços públicos modernizam as redes investindo em habilidades especializadas de TI e OT, fomentando a colaboração multidisciplinar e promovendo culturas baseadas em dados. Os programas de treinamento e mentoria desempenham um papel importante no aprimoramento do conhecimentos especializado em análise de dados, cibersegurança e integração de energia renovável. Por sua vez, a experiência aprimorada ajuda a garantir operações eficientes da rede e gerenciamento em tempo real por meio de redes de comunicação avançadas.

O uso da IA, particularmente a IA agêntica e o modelo de base de séries temporais, proporciona uma nova dimensão à sala de controle avançada e à grade autônoma ou de autocorreção ao longo do tempo.

Alcançar uma rede moderna e adaptável é uma jornada que requer avanço contínuo, planejamento robusto e implementação estratégica das estratégias mencionadas anteriormente. Essas três etapas podem ajudar as empresas de serviços públicos a seguir em frente na jornada de modernização:

1. Fortaleça a resiliência da rede por meio de tecnologia e automação, incluindo monitoramento em tempo real, sistemas de autorreparo, plataformas de resposta à demanda e colaboração em cibersegurança.

2. Aumente a flexibilidade energética para gerenciar melhor a variabilidade renovável. Invista em armazenamento híbrido, microrredes, protocolos padronizados, infraestrutura de veículos elétricos e análise de dados de IA para melhorar a adaptabilidade e a estabilidade da rede.

3. Prepare a rede para o futuro para melhorar a usabilidade, a eficiência e a disponibilidade dos ativos. Utilize digital twins, algoritmos preditivos, IoT, IA e dados em tempo real para otimização da rede, resiliência e eficiência de custos.

Em última análise, a modernização das redes elétricas é uma responsabilidade coletiva que requer colaboração, inovação e uma visão compartilhada para um futuro energético seguro e sustentável. Ao tomar medidas decisivas agora, as empresas de serviços públicos podem abrir caminho para uma rede mais resiliente e adaptável que atenda às necessidades dos consumidores de energia de amanhã.

Para ler o estudo completo, baixe-o aqui.