Tradicionalmente, a energia elétrica é gerada e distribuída centralmente por empresas de serviços de utilidade pública, as Concessionárias (as chamadas Utilities), integradas verticalmente e altamente regulamentadas, cuja principal missão é fornecer energia segura, acessível e confiável. Neste modelo, no Brasil as fontes de geração foram principalmente as hidrelétricas e termelétricas. O fluxo de energia tem sido unilateral, entregue por meio das redes de transmissão e distribuição a pagadores passivos, os Consumidores.
Sendo importante ressaltar alguns aspectos do Sistema Elétrico Brasileiro:
- O Operador Nacional do Sistema (ONS) controla o despacho das Hidrelétricas e Termelétricas. Usinas Eólicas e Solares também são monitoradas e o Operador pode ordenar a redução da geração por restrições elétricas;
- Operação baseada em custos: despacho controlado de Hidrelétricas e Termelétricas, além do gerenciamento do Sistema de Transmissão;
- Renováveis Intermitentes [ii] não despacháveis podem conectar diretamente nos sistemas de Distribuição, mas dependem de autorização e estudos elétricos;
- As Distribuidoras administram os ativos da área de concessão.
Verifica-se que o Setor Elétrico atualmente é centralizado, previsível, integrado verticalmente e com fluxo de funcionamento em um único sentido – do Gerador para o Consumidor.
Porém, é provável que haja mais mudanças nos próximos dez anos do que nos 100 anteriores, pois a rede se tornou “inteligente”, as chamadas Smart Grids. A geração tradicional de energia, a geração renovável, os pontos de distribuição e os usuários se integrarão em um sistema de alto nível de automação com um fluxo bidirecional de eletricidade e informação, graças às tecnologias avançadas de comunicação e digital.
A transformação para um sistema de energia eficiente, distribuído e flexível que engloba redes inteligentes, edifícios inteligentes e transporte inteligente levará muitas décadas á frente.
Ainda estamos nos primeiros passos da transição para Setor Elétrico do Futuro. Na Europa e Estados Unidos da América já existem alguns níveis de conectividade, por meio da implantação de milhões de dispositivos conectados, como medidores inteligentes, termostatos de resposta à demanda e iluminação pública inteligente. Mas o sistema de energia do futuro precisará abranger muito mais.
No momento, o Setor Elétrico Brasileiro passa por uma revolução. Todo o arcabouço regulatório e legal que rege a Geração, Transmissão, Comercialização e Consumo de Energia, ou seja, todo o Market Design do Setor está sendo alterado para incorporar a realidade tecnológica e os movimentos mundiais de Digitalização, Descentralização e Descarbonização [iii]. Além da Diversificação do Setor Elétrico, incluindo o “empoderamento” do Consumidor por meio da figura do “Prosumidor” (Produtor e Consumidor de energia, simultaneamente). Portanto, para acompanhar a dinâmica do Setor Elétrico no Futuro (Figura 2), o Setor Elétrico Brasileiro está promovendo mudanças no quadro regulatório, comercial e operacional, buscando criar condições para uma participação mais ativa dos consumidores na gestão de seu consumo de energia, valorizando a possibilidade de escolhas individuais – a chamada Modernização do Setor Elétrico.
A razão de existência do Setor Elétrico é o Consumidor. Desta forma, conforme “Relatório do Grupo de Modernização do Setor Elétrico (outubro 2019)”, do Ministério de Minas e Energia (MME), “a diretriz básica do processo de modernização do setor elétrico é levar energia elétrica para os consumidores de forma competitiva, zelando pela sustentabilidade da expansão, com a promoção da abertura do mercado e a eficiência na alocação de custos e riscos. Todavia, para atingir tais objetivos é necessário assegurar:
- Garantia de suprimento: todos os consumidores de energia elétrica, consumidores livres ou cativos, devem ter acesso à energia elétrica, no volume e no momento que necessitarem;
- Financiabilidade dos projetos: a preservação da viabilidade econômico financeira dos projetos é condição fundamental, tendo em vista a necessidade de expansão do sistema;
- Liberdade do consumidor: os consumidores devem ter informações e a faculdade de poder escolher seus serviços de energia elétrica, inclusive seu fornecedor;
- Preços críveis: os preços devem ser transparentes e ter aderência com a realidade operativa do sistema, permitindo aos agentes a sua reprodutibilidade e previsibilidade;
- Sustentabilidade ambiental: responsabilidade no uso dos recursos naturais;
- Competitividade e inovação: o modelo deve incentivar a competitividade e a inovação em todos os elos da cadeia do setor elétrico por meio de soluções de mercado;
- Inserção de novas tecnologias: o arcabouço legal e regulatório deve ser neutro à inserção de novas tecnologias;
- Integração com os demais setores da economia: o modelo deve permitir a captura de sinergias com os demais setores da economia; e
- Universalização do acesso: o modelo deve permitir o acesso dos consumidores à energia elétrica de forma eficiente.”
Micro e Mini Geração Distribuída
A consolidação da expansão da Micro e Mini Geração Distribuída (MMGD) [iv] é fundamental para a transição – Setor Elétrico Hoje para o Futuro.
A MMGD é predominantemente renovável. E também pode incluir Armazenamento de energia em pequena escala, por meio de Baterias de Íon Lítio (atualmente em pleno avanço tecnológico e diminuição de custos de viabilização de tal tecnologia) e geradores de combustão interna. As fontes de geração da MMGD são menores, modulares e mais flexíveis do que a Geração Centralizada tradicional em grande escala. E caso sejam combinadas com o Armazenamento (Baterias de Íon Lítio), elas podem servir como “micro-redes”, seja conectando-se ao sistema de baixa tensão da rede por meio de redes de distribuição locais, ou operando de forma independente como “redes isoladas”. A diminuição dos Custos de Implantação (Capital Expenditure – CAPEX), combinado com novos modelos de financiamento, deverá consolidar o grande crescimento deste segmento. E o tamanho menor das plantas de geração significa menos investimentos, menor margem de erro e mais espaço para “preparar a tecnologia para o futuro”.
Esta indústria “por trás do medidor” (“behind-the-meter”) no local é uma das áreas de crescimento mais rápido no setor de energia. Investimentos somente em sistemas de armazenamento behind-the-meter, como Baterias de Íon Lítio, deve aumentar de 3,7 GW em 2018 para 29 GW em 2025.
No entanto, um sistema de energia que inclui um número maior de participantes, e depende muito mais de energias renováveis intermitentes, será muito mais difícil de gerenciar em termos de resiliência e confiabilidade.
Adoção de Tecnologias Conectadas
O aumento dos níveis de digitalização ajudará a integrar as atividades e facilitar novas formas de compra e venda de energia. Mais e mais dispositivos são integrados com sensores e controles, permitindo que as informações fluam continuamente entre os mundos físico e digital à medida que as máquinas “conversam” entre si. Aqueles encarregados de gerenciar ou regular tais sistemas podem obter dados detalhados desses dispositivos para otimizar a operação de todo o processo.
A transformação para as “Redes Inteligentes” é um dos maiores avanços tecnológicos. As tecnologias avançadas de comunicação e distribuição que farão as redes se tornarem “inteligentes” incluem, mas não estão limitadas a:
- LTE (Long-Term-Evolution) e 5G privados;
- Equipamento de medição avançado;
- Inteligência Artificial (IA): análise e aprendizado de máquina (machine learning);
- Uma plataforma de “Big data” com computação em nuvem;
- Uma solução de gerenciamento de desempenho de ativos que inclui recursos de energia distribuída;
- Segurança Cibernética (Cibersecurity);
- Robótica e tecnologias de visualização;
- Blockchain;
Recursos avançados, como conectores bidirecionais para energia e informações, gerenciamento remoto, armazenamento de dados e computação.
Expansão da Eficiência Energética
Programas de eficiência energética que usam tecnologias “inteligentes” provêm oportunidades significativas para atingir as metas de descarbonização na Europa. Desde 2017, a eficiência energética é um dos principais pilares da política energética da União Europeia. Em especial, a ênfase é na melhoria do desempenho energético em edifícios, que é responsável por 40% do consumo final de energia na Europa e 36% das emissões de gases de efeito estufa. Para cumprir as metas do Acordo de Paris, o consumo de energia dos edifícios terá que cair 75% na Europa. No Brasil em função do clima, os edifícios não possuem o mesmo tratamento e consumo energético que países de clima frio. Porém o elevado consumo de energia devido a sistemas de ar-condicionado e refrigeração é um mercado consolidado e que fomenta a necessidade do aumento do uso racional e eficiência energética, sendo portanto um mercado a ser explorado.
A digitalização de edifícios ainda não está muito avançada, em comparação com com sistemas automotivos e fabris, mas deve crescer amplamente. O futuro mercado de produtos conectados à Internet das Coisas (Internet of Things – IoT) para casas e edifícios inteligentes é estimado em US$ 100 bilhões no mundo todo. No Brasil ainda não há estimativas deste mercado.
Implantação de Sistemas de Armazenamento de Energia em grande escala
Desenvolvimentos no mercado de Armazenamento Estacionário, como sistemas com Baterias de Íon Lítio, será um divisor de águas para o desenvolvimento da Rede. Com o uso crescente de energias renováveis, há uma variabilidade de carga muito maior e um potencial de instabilidade da Rede. O Armazenamento em grande escala compensa isso, por meio de nivelamento de carga, regulação de frequência e integração de energias renováveis. Ele também é usado para dar suporte de tensão e fornecer arbitragem de preços. Além disso, geralmente é mais econômico fornecer suporte para subestações existentes do que construir novas.
O Armazenamento em grande escala, no momento predominantemente realizado por sistemas hidrelétricos | bombeamento, deverá evoluir para sistemas com Baterias Estacionárias. A quantidade total de Armazenamento em escala de Rede foi de cerca de 170 GW no mundo em 2017. As baterias representaram apenas 4 GW, mas isso deve crescer para cerca de 100 GW até 2030, em grande parte devido à queda nos custos. Desenvolvimento tecnológico, maior densidade de energia na bateria e economias de escala estão resultando em preços muito mais baixos. E isso deve tornar os sistemas de Armazenamento comparável em termos de custos com as a Usinas Termelétricas a Gás até 2030, ou mesmo em menos tempo.
Novos Participantes no Mercado
Desenvolvimentos Mais recursos energéticos descentralizados significarão que mais indivíduos, grupos em rede e comunidades de energia serão capazes de gerar e compartilhar sua própria energia. Com maior transparência, escolha e flexibilidade, os consumidores poderão participar ativamente nos mercados de energia, gerando, armazenando e vendendo, bem como consumindo eletricidade.
Big data e Visibilidade
As novas tecnologias criarão fluxos de dados em tempo real que permitem aos participantes, desde Geradores até Consumidores, monitorar e entender o que está acontecendo. O Big data permitirá que os operadores do sistema equilibrem os fluxos de energia. Por exemplo, podem ser usadas informações meteorológicas para prever mudanças na geração eólica e solar, por local. Os geradores de energia podem analisar o uso de recursos para melhorar o gerenciamento de ativos, como a plataforma windOPS [v] para monitoramento de performance de aerogeradores e parques eólicos em tempo real. Os fornecedores podem fazer melhores previsões sobre o comportamento e as preferências do Consumidor. E os consumidores podem optar por fontes de energia mais ecologicamente corretas ou investigar uma variedade de fontes para obter os melhores preços, comprando energia quando as tarifas são mais baratas e armazenando para uso futuro quando as tarifas de energia são mais altas.
Desenvolvimento do Mercado de Energia
A integração de uma gama muito mais ampla de recursos, e o crescimento em tecnologias que permitem visualizações em tempo real de oferta e demanda, permitirão que os “Prosumidores” ofereçam geração, demanda e armazenamento em qualquer lugar, não apenas de volta à Rede, por meio de plataformas seguras de comercialização de energia. Mais flexibilidade e velocidade serão necessárias para combinar a oferta com a demanda a um preço adequado. O nosso atual sistema de comercialização de energia [vi], projetado para a geração tradicional em grande escala, precisará transmitir informações em intervalos muito mais curtos, como a cada cinco minutos ou a cada minuto.
Além disso, à medida que a energia é cada vez mais produzida e consumida em mercados locais descentralizados, ela começará a se assemelhar a outros mercados “peer-to-peer” [vii]. Como exemplo desta aplicação temos o eBay ou Airbnb. A tecnologia está ajudando a contornar o suprimento de cima para baixo e a criar plataformas que podem gerenciar e monetizar a capacidade ociosa do sistema, por meio do arrendamento e comercialização de ativos e produtos.
A capacidade sobressalente, ou mesmo ociosa, existe atualmente em muitos locais na infraestrutura de energia, desde a geração criada por fotovoltaica nos telhados e a geração no local, até o gerenciamento do lado da demanda. Eventualmente, também incluirá armazenamento de Veículos Elétricos, quando o fornecimento de energia da bateria do veículo para a Rede Elétrica se tornar generalizado. A capacidade de combinar oferta e demanda significa que os operadores da Rede podem fazer mais com menos, de modo que a capacidade se expanda efetivamente. Menos energia viajando distâncias mais curtas também criará mais capacidade em linhas de transmissão de alta tensão.
As redes de eletricidade provavelmente são a plataforma mais adequada para começar a construir uma cidade inteligente, ligando-se a todas as casas, ruas, áreas públicas e, eventualmente, meios de transporte. A economia está se digitalizando e quase tudo que é digital é elétrico. A infraestrutura de eletricidade também pode conectar recursos inteligentes em outros sistemas: luzes de rua inteligentes também podem abrigar carregadores de Veículos Elétricos, Reconhecimento Automático de Matrícula (Automatic Number-Plate Recognition – ANPR) ou câmeras de vídeo, wi-fi / 5G e sensores. Nos EUA, atualmente, mais de 60 cidades estão envolvidas no uso de suas redes de eletricidade para construir cidades inteligentes. No Brasil devido a falta de infraestrutura ainda está embrionário, porém aplicações em formato de Pesquisa & Desenvolvimento começam a surgir como o Projeto Cidades do Futuro [viii] da CEMIG.
A complexidade inerente de um sistema que precisa integrar quantidades crescentes de recursos de energia distribuída no lado da transmissão e distribuição e facilitar os mercados integrados no lado do varejo, cria uma oportunidade para um agente gestor geral, um “orquestrador”. No nível da Rede, isso poderia ser um facilitador neutro de mercados abertos e competitivos onde terceiros podem comprar / vender do Sistema. Por exemplo, pode ser um agente agregador que agrupa uma série de edifícios ou escritórios inteligentes em uma usina de energia virtual, e assim se conecta ao Sistema de Distribuição, fornecendo controle de carga para o cliente. E no varejo pode ser um provedor de serviços que ajuda um cliente comercial ou industrial a cumprir seus objetivos e requisitos em relação ao fornecimento de energia, redução de custos, eficiência energética, necessidades de backup ou qualidade de energia e metas renováveis ou de redução de carbono – tudo por um pagamento mensal fixo.
Energy as a Service
O Energy as a Service (EaaS) é um modelo de negócio inovador para a prestação de serviços energéticos integrados, impulsionado por desenvolvimentos tecnológicos e financeiros.
EaaS faz uso de arranjos tradicionais, como contratos de desempenho de energia (Engineering-Procurement-Construction – EPCs), contratos de fornecimento de energia (Energy Supply Contracting – ESCs) e contratos de compra de energia (Power Purchase Agreements – PPAs), e emprega novos modelos alternativos que reduzem ou eliminam os custos iniciais de financiamento, propriedade e operação de energia, intensivos em capital para sistemas de geração e armazenamento. As soluções variam, em uma extremidade, desde agregação e gerenciamento em nível de Rede até gerenciamento de energia residencial ou de condomínios industriais, pacotes de carregamento de Veículos Elétricos e comercialização de peer-to-peer na outra extremidade.
Atualmente os clientes-alvo do EaaS são indústrias ou comércios de grande porte. O provedor de serviços é responsável por todo o investimento de capital no projeto e possui e gerencia o equipamento em nome do cliente. No EaaS, importante frisar que os clientes não estão necessariamente comprometidos com um único tipo específico de tecnologia, pois todas as atualizações ao longo do contrato são custeadas pelo fornecedor. Assim, o modelo de negócio do EaaS pode ser resumido em:
- Investimento do Capital (Capital Expenditure – CAPEX) e Financiamento do ativo é de responsabilidade do fornecedor do EaaS;
- Propriedade dos equipamentos e ativos é do fornecedor do EaaS;
- Risco de performance de responsabilidade do fornecedor do EaaS;
- Flexibilidade para adicionar retrofit [ix] durante o período do contrato;
- Duração do contrato de 5 a 20 anos.
O EaaS oferece serviços de gestão de demanda e eficiência energética, facilita a adoção de energias renováveis e outras fontes de abastecimento descentralizadas e também otimiza o equilíbrio entre demanda e oferta. Isso requer um nível mais alto de tecnologias e análises digitais. Também tem a capacidade de vincular vários sites / projetos em um pacote de serviços integrado.
EaaS pode incluir soluções de fornecimento de energia dentro e fora do local do cliente, incluindo PPAs e armazenamento e gerenciamento de energia. Também pode envolver orientação estratégica em aquisições, financiamento, operações e manutenção de todo o portfólio de energia do cliente. Do lado da demanda, pode haver serviços tradicionais de eficiência energética e balanceamento de carga para vincular os recursos distribuídos e a resposta à demanda.
Conforme as transações dos mercados de energia se desenvolvem, as ofertas poderão incluir plataformas que facilitam o comércio P2P, contratos de atacado, rastreamento de Certificado de Energia Renovável (Renewable Energy Certificates – RECs) e gerenciamento de pagamento distribuído mais amplo.
O principal benefício do EaaS para o cliente está na simplificação de uma oferta de serviços cada vez mais multifacetada. Todos os aspectos de propriedade, software, análise e operações e manutenção são mantidos de responsabilidade do fornecedor dos serviços. Além de ser soluções customizadas adaptadas às necessidades específicas dos clientes.
O gerenciamento de energia não é uma competência central para muitas organizações. Micro-redes e ferramentas sofisticadas para gerenciar recursos de energia distribuída são caras e complexas. Muitas empresas que desejam se beneficiar desses equipamentos podem não querer necessariamente possuir os ativos. Com um contrato EaaS, os clientes podem evitar a necessidade de permanecer no topo da tecnologia, selecionando fornecedores que fornecem serviços de projeto, instalação, manutenção e gerenciamento de desempenho. A responsabilidade passa para o provedor de serviços.
Oportunidades para Corporações e Indústrias
A infraestrutura física, digital e de comunicações obrigatória significa que uma variedade de participantes pode participar do mercado EaaS. Para isso, eles devem reunir os seguintes recursos: tecnologia, dados, sistemas de energia, infraestrutura com e sem fio, dispositivos e entendimento comercial de contratos baseados em resultados ou por desempenho.
Grandes empresas internacionais de equipamentos de controle e empresas de eletricidade já estão desenvolvendo propostas de EaaS. E empresas de telecomunicações, empresas de tecnologia e grandes empresas de petróleo e gás, entre outras, estão capitalizando seus pontos fortes específicos para oferecer serviços em plataformas de energia. Grandes empresas de energias renováveis já entraram em ação [x].
O mercado está em um estágio tão inicial de desenvolvimento que as empresas que desejam oferecer EaaS precisarão formar parcerias e colaborar para fornecer uma gama completa de recursos. Com o passar do tempo, a competição tende a se intensificar em segmentos específicos; e à medida que os provedores desenvolvem experiência em seu segmento, veremos a consolidação horizontal e vertical dos participantes, por meio de fusões e aquisições, assim como acontece em outros tipos de mercados.
As principais oportunidades do EaaS para indústrias e corporações são identificadas a seguir.
Concessionárias:
As Concessionárias têm uma vantagem natural neste mercado: longa experiência de possuir e operar os ativos físicos essenciais. As Utilities agora enfrentam pressão para adaptar seus modelos de negócios e desenvolver fortes capacidades em tecnologias digitais, oferecer opções de energia mais limpas, sustentáveis e renováveis e trabalhar com uma variedade de parceiros para construir e entregar propostas vencedoras aos clientes. Esses novos modelos exigirão abordagens ágeis e inovadoras para as Concessionárias.
Elas reconhecem a necessidade de gerenciar as mudanças com sucesso. A falha em se adaptar adequadamente aos recursos digitais e distribuídos de energia, ou em melhorar sua conexão com os consumidores de energia, pode corroer suas vantagens ao longo do tempo, conforme novos concorrentes mais ágeis entram o mercado.
Indústrias:
Grandes fabricantes industriais com negócios fortes em eletrônica de potência, sistemas de gerenciamento de energia, sistemas de armazenamento de energia ou dispositivos avançados de medição e controle também estão em EaaS. Gigantes como Siemens e Schneider Electric já atuam fortemente no mercado.
Empresas de Tecnologia:
Muitas das grandes empresas de tecnologia começaram a oferecer serviços em segmentos específicos. Sua familiaridade com as camadas de comunicação e Tecnologia da Informação, junto com sua capacidade de se mover rapidamente, maior apetite ao risco e grande capacidade financeira, significa que eles podem se tornar concorrentes sérios, mesmo se ainda não estiverem visivelmente ativos, comparativamente às Concessionárias.
O Google já fez uma série de mudanças em dispositivos inteligentes e energia. Sua marca Nest vende produtos domésticos inteligentes, como termostatos, detectores de fumaça e sistemas de segurança. Recentemente, ela fez uma parceria com a Leap para vender energia de volta à rede, nos EUA. O Google Energy (agora parte do Google Environment) produz e vende energia. E em 2010 recebeu permissão do governo dos Estados Unidos para comercializar energia no mercado norte-americano.
Empresas de Petróleo & Gás:
As grandes empresas de petróleo e gás estão se movendo para a geração de eletricidade à medida que buscam novas linhas de negócios para compensar a esperada desaceleração na demanda por seus negócios de petróleo e gás, se tornando assim empresas de energia no sentido mais amplo possível. Assim como as empresas de tecnologia, elas têm gigantescas capacidades financeiras e podem aplicar seus recursos, e ampla infraestrutura de varejo, ao fornecimento de energia móvel, especialmente em torno do transporte. Ao adquirir uma série de pequenos participantes especializados, as grandes empresas de petróleo e gás também poderá construir uma oferta de serviços mais ampla.
Fornecedores especialistas de Soluções de Energias Renováveis:
Fornecedores de soluções de energias renováveis estão aumentando suas capacidades em reunir pacotes para clientes residenciais e empresariais. Como a energia solar e o armazenamento são combinados para geração em escala de serviço público, os fornecedores maiores devem procurar desenvolver linhas de negócios alternativas.
Os recursos de energia distribuída acabarão por prevalecer a ponto de se tornarem uma commodity. As margens em tecnologias específicas (telhado, solar, armazenamento) irão diminuir, então construir um negócio sustentável em qualquer setor específico se tornará difícil, exceto para empresas que operam em escala. A propriedade dos ativos deverá ser distribuída entre clientes, empresas e comunidades, de modo que os provedores de serviços que podem desenvolver e gerenciar grandes projetos estarão em melhor posição para capitalizar neste mercado crescente.
Empresas de Telecomunicações:
As empresas de telecomunicações têm uma grande oportunidade no cenário inteligente emergente de alavancar seus relacionamentos existentes com os clientes e seus recursos de coleta e processamento de dados. Muitos já estão agrupando seus serviços móveis, de banda larga e Tecnologia da Informação e Comunicação (TIC) em pacotes de Internet das Coisas (Internet of Things – IoT) usando wi-fi, nuvem, antena e Blockchain.
Podemos citar grandes grupos europeus como Deutsche Telekom e Telstra desenvolvendo ofertas com foco em energia. A Verizon desenvolveu uma plataforma de energia baseada em nuvem. Outros gigantes, como Telia, Telefonica e Vodafone estão ativamente pilotando e fazendo parceria nos mercados de automação residencial e medidores inteligentes.
Start-ups:
A rápida inovação que ajuda a impulsionar o desenvolvimento do Energy as a Service pode ser atribuída em grande parte às legiões de start-ups ativas neste espaço. Por exemplo, as plataformas de agregação de informações não apenas coletam o suprimento distribuído de uma infinidade de prossumidores; eles também ajudam a equilibrar as cargas e monitorar e otimizar a tensão e a frequência na rede.
Conforme as tecnologias amadurecem, muitas das start-ups mais proeminentes se tornarão alvos de aquisição. Os grandes fabricantes de hardware estão demandando software com tecnologias e plataformas avançadas e com serviços sofisticados.
Referências
[1] – Agência Nacional de Energia Elétrica: www.aneel.gov.br
[2] – Empresa de Pesquisa Energética: www.epe.gov.br
[3] – Operador Nacional do Sistema: www.ons.gov.br
[4] – Ministério de Minas e Energia: www.mme.gov.br
[5] – Delloite: www2.delloite.com
[6] – VILCO Energias Renováveis: www.vilco.com.br
[7] – EMD International: www.emd.dk
[8] – Apresentação da EPE – “Estudos do Plano Decenal de Expansão de Energia 2030 – Micro e Minigeração Distribuída & Baterias (setembro 2020)”.
[9] – “Relatório do Grupo de Modernização do Setor Elétrico (outubro 2019)” – Ministério de Minas e Energia (MME).
[i] Produtor Independente de Energia é o Gerador de energia em que a empresa, ou empresas reunidas em sociedade, produzem energia elétrica destinada ao comércio de toda ou parte da energia produzida, por sua conta e risco.
Autoprodutor é a modalidade em que pessoas físicas, jurídicas ou empresas reunidas em sociedade, recebem a concessão ou autorização para produção de energia elétrica destinada ao seu uso exclusivo. Um dos principais benefícios da autoprodução é o abatimento nos encargos setoriais e a independência relacionada ao custo da compra da energia elétrica. A redução nos encargos ocorrerá para o consumo da unidade com geração no mesmo local ou em outro Submercado de energia. Existem quatro Submercados no Sistema Interligado Nacional (SIN): Sudeste/Centro Oeste, Sul, Nordeste e Norte. Essa divisão é elétrica somente, diferente da divisão geográfica. Por exemplo os Estados de Rondônia e Acre, que, na divisão geográfica, pertencem ao Norte, mas na divisão do SIN pertence ao Sudeste/Centro Oeste. Os incentivos para o Autoprodutor de Energia Elétrica são:
– Isenção do pagamento de encargos setoriais, tais como CDE (Conta de Desenvolvimento Energético), PROINFA (Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de Energia Elétrica) e CCC (Conta de Consumo de Combustíveis);
– Dependendo da legislação, não faz recolhimento do ICMS sobre a energia autoproduzida e consumida em plantas industriais com mesmo CNPJ.
Atualmente o Autoprodutor tem autonomia para comercializar o excedente de energia que ele não utilizar com Consumidores Livres, Comercializadores e outros agentes de Geração.
Consumidor Livre, atualmente, é aquele que se caracteriza por ter unidades consumidoras com carga maior ou igual a 2.500 kW. Estes consumidores podem comprar energia de qualquer agente de Geração ou Comercialização de energia.
Consumidor Especial é o consumidor com demanda entre 500 kW e 2.500 kW que podem aderir ao Mercado Livre desde que contratem energia de fontes incentivadas, como Solar, Eólica, Biomassa, Pequena ou Mini Central Hidrelétrica, ou transformação de Resíduos em energia (“Waste-To-Energy”). Entretanto, por lei, tais fontes incentivadas conferem um desconto não inferior a 50% do valor da Tarifa de Uso do Sistema de Distribuição (TUSD) e da Tarifa de Uso do Sistema de Transmissão (TUST), tanto na parcela da Geração, quanto na parcela do Consumo.
Mercado Livre ou Ambiente de Contratação Livre (ACL) é aquele em que os consumidores podem escolher seus fornecedores de energia livremente, exercendo seu direito à portabilidade da conta de energia elétrica. Nesse ambiente, consumidores e fornecedores negociam as condições de contratação de energia. As Tarifas de Uso do Sistema de Distribuição (TUSD) e Transmissão (TUST) de energia no Mercado Livre são reduzidas. Neste ambiente estão consumidores de atividade industrial, comercial e serviços.
Mercado Regulado (Cativo) ou Ambiente de Contratação Regulada (ACR) é aquele no qual os consumidores são atendidos pelas Distribuidoras. Onde estão inseridos os consumidores residenciais, comerciais, industriais, rurais, serviços, iluminação pública e outros. Os Consumidores Cativos são os que possuem demanda de energia menor que 500 kW e assim são obrigados a contratar a energia elétrica somente através da sua concessionária Distribuidora, e não podem escolher a fonte de geração desta energia.
[ii] Fonte de geração “Intermitente” ou “Variável” é a fonte de produção de eletricidade onde a disponibilidade para produzir eletricidade está muito além do controle direto dos operadores. Pode ser simplesmente “variável” em que se muda a disponibilidade independentemente das mudanças na demanda, por exemplo, energia das marés. Ou pode ser “variável e incerta” em que é variável e, em espaços de tempo relevantes (duração), imprevisível, como por exemplo o vento. As principais Renováveis Intermitentes consolidadas e em expansão no Brasil são a Eólica e a Solar.
[iii] A diminuição do uso de combustíveis fósseis com aumento de fontes Renováveis como Eólica, Solar, Hidrelétrica, Biomassa, ou transformação de Resíduos em energia (“Waste-To-Energy”), entre outras como Geotérmica, por exemplo, são metas governamentais de países Europeus. Conforme Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), em 29/novembro/2020, a geração de energia da Matriz Elétrica Brasileira é 82,96% de responsabilidade das Renováveis: 62,88% de Hidrelétricas, 9,53% de Eólica, 8,75% de Biomassa, e 1,79% de Solar). A geração Não Renovável é composta por: 5,23% de Petróleo e derivados, 8,61% de Gás Natural, 2,06% de Carvão, e 1,15% de Nuclear. Portanto, o Brasil possui já possui uma matriz Renovável.
[iv] Conforme estimativas da Empresa de Pesquisa Energética (EPE), “Estudos do Plano Decenal de Expansão de Energia 2030 – Micro e Minigeração Distribuída & Baterias (setembro 2020)”, a potência instalada em MMGD, atualmente com 4,2 GW, prevista para os próximos 10 anos é da ordem de 24,5 GW no “cenário Verão” e de 16,8 GW no “cenário Primavera”. Resultando em investimentos da ordem de R$ 70 bilhões e R$ 50 bilhões, respectivamente.
[v] Um desafio atualmente é a avançada operação dos aerogeradores onde os efeitos do corte de energia, curvas de energia reduzida (modos de carga) ou outros cortes impostos pelo fornecedor do aerogerador muitas vezes não são visíveis para o operador ou proprietário do ativo. Isso pode levar a perdas de energia que podem ser evitadas com uma visão adequada do operador ou proprietário. O windOPS da EMD International A.S. é uma plataforma de software, baseado na web, para análise e gerenciamento de energia eólica. É desenvolvido para o monitoramento de desempenho em tempo real (base de 10 minutos) para o horizonte horário, diário, semanal, mensal ou mesmo anual e para comparar, analisar e relatar dados operacionais e financeiros de ativos de parques eólicos.
[vi] O Setor Elétrico Brasileiro possui como um dos fundamentos a operação física de cada usina do sistema baseada nos custos dos geradores auditados pelo regulador, o Custo Marginal de Operação (CMO). Este corresponde ao custo para se produzir o próximo MWh que o sistema necessita, sendo estabelecido para cada submercado (Sul, Sudeste/Centro-Oeste, Norte e Nordeste), semana e período de comercialização. Ou seja, o CMO representa, teoricamente, o menor custo de energia produzida (suprimento), em curto prazo, para atender a um acréscimo de carga no sistema (demanda).
Assim de forma mais ampla, o CMO, na sua origem, representa a materialização do planejamento da operação do sistema, até então, hidrotérmico brasileiro. Ou seja, o cálculo da política de operação em que o objetivo básico é estimar os valores da água armazenada nos reservatórios, e permitir determinar as metas de geração de cada usina do sistema, para cada mês, que atendam à demanda. E consequentemente minimizar o valor esperado do custo de operação ao longo do período de planejamento considerado, de forma a atender um critério de aversão ao risco. O CMO é composto pelo custo variável de combustível das usinas termelétricas e pelo custo associado a eventuais déficits no suprimento da energia.
Conforme a legislação vigente, o CMO é a base para o Preço de Liquidação das Diferenças (PLD) o qual determina os preços do Mercado de Curto Prazo e é a base para o Mercado Livre de energia. O PLD é calculado para valorar a energia liquidada no Mercado de Curto Prazo, onde são contabilizadas e liquidadas as diferenças entre a energia contratada e os montantes realmente gerados ou consumidos pelos Agentes (Consumidores, Geradores, Comercializadores) na Câmara de Comercialização de Energia Elétrica (CCEE). Atualmente, o PLD é calculado em frequência semanal e em patamares (pesada, média e leve).
Com o objetivo de se buscar uma precificação próxima a operação, alocando de forma mais eficiente os custos e os riscos do Mercado de Energia, o “Preço Horário”, à partir de 1o Janeiro de 2021, será o PLD em uma granularidade horária (PLDh), obtido através dos modelos computacionais NEWAVE (Modelo de Planejamento da Operação de Sistemas Hidrotérmicos Interligados de Longo Prazo), modelo DECOMP (Modelo de Planejamento da Operação de Sistemas Hidrotérmicos Interligados de Curto Prazo) e DESSEM (Modelo de Despacho Hidrotérmico de Curto Prazo). Assim, com o PLDh, a energia no Mercado de Curto Prazo será precificada diariamente e em base horária.
[vii] Peer-to-peer (do inglês par-a-par ou simplesmente ponto-a-ponto, com sigla P2P) é uma arquitetura de redes de computadores onde cada um dos pontos, ou nós da rede, funciona tanto como cliente quanto como servidor, permitindo compartilhamentos de serviços e dados sem a necessidade de um servidor central. Uma rede peer-to-peer é mais conveniente para o armazenamento de objetos imutáveis, seu uso em objetos mutáveis é mais desafiador, e pode ser resolvido com a utilização de servidores confiáveis para gerenciar uma sequência de versões e identificar a versão corrente, pode ser usada para compartilhar músicas, vídeos, imagens, dados, enfim qualquer coisa com formato digital. Um exemplo de transmissão de dados via peer-to-peer são os Torrents.
Os sistemas cliente-servidor tradicionais gerenciam e fornecem acesso a recursos como arquivos, páginas Web ou outros objetos localizados em um único computador servidor. Nesses projetos centralizados são exigidas poucas decisões sobre a distribuição dos recursos ou sobre o gerenciamento dos recursos de hardware. Os sistemas peer-to-peer fornecem acesso a recursos de informação localizados em computadores de toda a rede. Os algoritmos para a distribuição e recuperação de objetos são um aspecto importante do projeto do sistema. Seu projeto tem como objetivo distribuir um serviço totalmente descentralizado e organizado, equilibrando, automaticamente, as cargas de armazenamento e processamento de forma dinâmica entre todos os computadores participantes à medida que as máquinas entram e saem do serviço.
Esse tipo de arquitetura de rede é muito conhecida pelo compartilhamento de arquivos. No entanto as redes P2P são utilizadas para outras áreas, tais como, armazenamento distribuído em meios acadêmico e científico e telecomunicações, por exemplo.
[viii] Lançado em dezembro de 2009 e finalizado operacionalmente no final de agosto de 2014, o projeto Cidades do Futuro foi implementado com o intuito de desenvolver um modelo funcional para smart grid, a fim de se obter uma metodologia para subsidiar a decisão de implantação em larga escala de projetos como este na CEMIG. Durante os quase cinco anos de trabalho, foram realizadas a instalação de cerca de cinco mil medidores inteligentes, com a capacidade para leitura, corte e religa operados remotamente; a implantação de 46 pontos de automação com self-healing, software para otimizar o processo de operação do sistema na reconfiguração da rede; a implantação de várias mídias de comunicação para testes, tais como: rede de fibra óptica, rádios 400 MHz, gateways, sistema celular, rede HFC (Hybrid Fiber-Coaxial), satélite; e a instalação de 66 painéis fotovoltaicos conectados à rede para estudo dos impactos de sua utilização nas redes da CEMIG. Além disso, fez parte do projeto Cidades do Futuro as ações que fortaleceram a participação do consumidor de energia elétrica. Entre as quais a realização de pesquisa quantitativa e qualitativa para medir a análise da percepção do consumidor e a propensão ao uso das novas tecnologias; e o desenvolvimento de interfaces de relacionamento, tais como: calendário de consumo, simulador de consumo, jogos interativos, aplicativo mobiles (tablet, smartphone), gestão de ativos de telecom, reconfigurador da rede (self-healing).
[ix] Retrofit é um termo utilizado em engenharia para designar o processo de modernização de algum equipamento já considerado ultrapassado ou fora de norma.
[x] Empresas gigantes de energia já desenvolveram suas plataformas de fornecimento de Energy as a Service, como a EDP – na plataforma “EDP SMART”, parceira de negócios e projetos da VILCO Energias Renováveis.
