2.3 AS FUNCIONALIDADES E A APLICAÇÃO NESTE TRABALHO

Conforme já destacado, redes inteligentes pressupõem que as tecnologias operem de forma coordenada e otimizada. Nesse contexto, a análise conduzida neste trabalho considera conjuntamente custos e benefícios decorrentes de medidores eletrônicos, In Home Displays – IHDs, telecomunicações, automação e tecnologia da informação.

Em decorrência de uma determinação regulatória, o Sistema de Informações Geográficas - SIG já está implantado no segmento de distribuição de energia elétrica. Essa determinação de implantação decorreu de uma imposição da Aneel, que foi motivada pelo fato de que a Agência pode ter acesso a esse sistema e, consequentemente, reduzir a assimetria de informações com as distribuidoras, o que facilita as ações de regulação e fiscalização. Ademais, outra motivação da Agência foi uniformizar a implantação de uma ferramenta eficiente para as distribuidoras nos processos de gerenciamento comercial, operação de redes, gestão de ativos e controle patrimonial. Como o SIG já está implantado, os gastos já foram alocados. Por outro lado, os benefícios são potencializados com a integração das demais tecnologias de redes inteligentes. No âmbito da AIR realizada neste trabalho, o SIG não é mencionado expressamente, mas esse sistema ajuda a justificar e legitimar os benefícios contabilizados.

Para microgeração e minigeração distribuída, a opção pela implantação é do consumidor. Assim, também não são contabilizados os custos com implantação de geração distribuída. Contudo, como esta análise contempla gastos com medição, telecomunicações e Tecnologia de Informação - TI, a implantação de geração de pequeno porte é facilitada e também ajuda a validar benefícios, tais como redução da geração centralizada, de perdas técnicas e de emissão de CO2.

O medidor funciona como a balança, a caixa registradora e os olhos das distribuidoras. Desempenham um papel importante em quase todos os aspectos do serviço de distribuição: além de tomar parte do faturamento e das ações de mercado, são equipamentos que podem atuar também na operação e no planejamento do sistema. Medidores de energia elétrica que utilizam comunicação bidirecional para atuação remota, para coleta de dados e para

fornecimento de informações aos consumidores e distribuidoras são chamados de medidores inteligentes6.

Com objetivo de adotar o amplo conceito de redes inteligentes, a análise de impacto regulatório realizada neste trabalho considera um único modelo de medidor com um rol completo de funcionalidades:

 Medição de energia ativa e reativa;

 Capacidade de aplicação de tarifas horárias;

 Demanda programável;

 Possibilidade de faturamento em pré-pagamento ou pós-pagamento eletrônico;

 Inversão de fluxo (geração distribuída);

 Registro de eventos e apuração de indicadores de continuidade e conformidade;

 Medição de neutro, sensor de abertura da tampa e alertas anti-fraude;

 Corte e religamento remoto;

 Mostrador LCD parametrizável e display com seis dígitos;

 Saídas ou entradas de pulsos (ou saída serial) e porta ótica de comunicação local; e

 Comunicação remota bidirecional.

A Figura 2.2 ilustra exemplos de medidores inteligentes.

Figura 2.2 - Exemplos de medidores inteligentes7.

6 _{Leituras recomendadas sobre medição inteligente: guia para países da União Europeia (Kema, 2012a); e} dissertação de mestrado sobre implantação de medição eletrônica em baixa tensão (Lamin, 2009).

7 _{Fonte: https://www.google.com.br/search?q=smart+meters&tbm=isch&tbo=u&source (acesso em} 8/5/2013).

Uma das vantagens das redes inteligentes é fornecer ao consumidor mais informações. Nesse contexto, os IHDs são mostradores (telas) instalados no interior das unidades consumidoras, que disponibilizam dados mais detalhados e precisos ao consumidor (dados sobre consumo, demanda, tarifas vigentes, dispêndios totais, além de avisos e outras informações sobre o serviço). Proporcionam um melhor acompanhamento e tomada de decisão sobre o hábito de consumo8.

In Home Display (ou In House Display) também é conhecido como Portal, Energy Management System - EMS ou simplesmente Display. A Figura 2.3 ilustra exemplos desse

equipamento.

Figura 2.3 - Exemplos de In Home Displays - IHDs9.

8

Algumas informações, funcionalidades e modelos de IHDs estão disponíveis na seguinte página eletrônica:

www.in-home-displays.co.uk/ (acesso em 8/5/2013).

9 _{Fonte: https://www.google.com.br/search?q="In+Home+Displays"&hl=pt-BR&tbm=isch&tbo=u&source} (acesso em 8/5/2013).

A implantação de sistemas de telecomunicações possibilita um ambiente realmente inteligente. A partir dessa implantação, há a viabilização da automatização da distribuição e o medidor configura-se em um portal entre a distribuidora e o consumidor10.

De um modo geral, a infraestrutura de telecomunicações pode ser dividida de acordo com a abrangência sobre a cadeia medidor-concentrador-distribuidora (modificado - Light, 2012):

 Home Area Network (HAN): rede de comunicação entre o medidor e os dispositivos internos à unidade consumidora. Trata-se da rede usada para automação doméstica (smart home) que oferece conexão para eletrodomésticos, computadores e outros tipos de medições, tais como gás e água. As tecnologias geralmente empregadas são Zigbee e PLC. Pode ainda existir rede de menor abrangência - Personal Area Network (PAN) - que está associada a um indivíduo e seus próprios dispositivos, viabilizada por tecnologias de curtíssima distância tais como Bluetooth ou wi-fi.

 Neighborhood Area Network (NAN) ou Local Area Network (LAN): rede de comunicação entre o medidor e os equipamentos/pontos de centralização de dados (concentradores), com abrangência sobre várias unidades consumidoras, um quarteirão ou um bairro. É chamada rede de acesso e as tecnologias geralmente empregadas são Zigbee, PLC, Wimax, Mesh, ADSL11, Rádio Frequência - RF.

 Wide Area Network (WAN): rede de comunicação formada entre os concentradores e o centro de medição/operação da distribuidora. É chamada rede Backbone e abrange grandes distâncias e as tecnologias geralmente empregadas são GSM12, GPRS13, ADSL e até satélites. Entre a NAN e a WAN pode ainda existir uma rede intermediária, chamada de rede Region Area Network (RAN) ou Backhaul, com

10 _{Leituras recomendadas acerca de telecomunicações no âmbito de redes inteligentes: relatório do P&D} Estratégico (Abradee, 2011c) e handbook sobre o programa de redes inteligentes da Light (Light, 2012).

11 _{Asymmetric Digital Subscriber Line – ADSL (Rede Signatária Digital Assimétrica).}

12 _{Global System for Mobile Communications - GSM (Sistema Global para Comunicações Móveis).}

13 _{General Packet Radio Service - GPRS (Serviço Geral de Pacotes por Rádio).}

interligação dos concentradores a pontos mais amplos, tais como subestações. Na RAN, as tecnologias geralmente empregadas são Wimax, Mesh e fibras óticas.

A Figura 2.4 ilustra um diagrama representativo para a estrutura de telecomunicações.

Figura 2.4 - Diagrama esquemático com a estrutura de telecomunicações.

As referências pesquisadas são unânimes em afirmar a importância dos sistemas de telecomunicações para as redes inteligentes. Sem a aplicação desses sistemas, os ganhos com redução de custos operacionais não poderiam ser contabilizados. Além disso, quase todos os demais benefícios considerados nesta AIR teriam estimativas menores. Ou seja, a aplicação de sistemas de telecomunicações permite potencializar benefícios.

A automação da rede de distribuição possibilita atuações remotas, restauração automática, remanejamento de cargas e reconfiguração de circuitos sem a necessidade de atuação humana, diminuindo a abrangência das interrupções e eliminando falhas (conceito denominado self healing – autorrestabelecimento ou “autocura”). Equipamentos de

automação ainda possibilitam vantagens aos operadores, aumentando as ações remotas de supervisão, comando, controle e execução em instalações de distribuição14.

A automação justifica-se pela necessidade de redução da duração e da frequência das interrupções e a melhoria na qualidade serviço é o principal benefício. Com o melhor monitoramento e o maior controle das faltas e das operações de religação e reconfiguração, também existem ganhos com diminuição do estresse e de avarias em transformadores e outros equipamentos do sistema, além da redução de queimas de equipamentos eletroeletrônicos de consumidores. Os deslocamentos e as atividades operacionais de equipes de campo também podem ser otimizados e reduzidos.

Além do controle dos novos equipamentos de medição, de telecomunicações e de automação, sistemas de informática amplos e atuais são necessários para gestão e armazenamento de todos os dados no contexto das redes inteligentes. Assim, gastos com hardwares e softwares devem ser previstos e considerados15.

Sem a aplicação de TI, todas as categorias de benefícios consideradas nesta AIR teriam estimativas menores. Em alguns casos, não seria possível nenhum tipo de ganho. Ou seja, o emprego de sistemas de TI viabiliza benefícios. As referências pesquisadas são unânimes em afirmar a importância dos sistemas de TI para as redes inteligentes.