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O movimento de transição energética e seus três grandes pilares – a digitalização, a descentralização e a descarbonização – prometem grandes desafios e oportunidades aos agentes do setor elétrico brasileiro, entre os quais a necessidade de investimentos robustos em linhas de transmissão para escoar a energia gerada pelos empreendimentos eólicos e solares da região nordeste para os grandes centros consumidores do país, notadamente, na região Sudeste. Este e outros assuntos foram debatidos durante o T&D Energy, evento promovido pelo Instituto O Setor Elétrico, pilar de educação e negócios do Grupo O Setor Elétrico.
Constituído por congresso e área de exposição, o T&D Energy aconteceu nos dias 18 e 19 de abril de forma híbrida – virtual e presencial em São Paulo – e contou com a participação de importantes agentes do setor elétrico nacional, além de relevantes empresas provedoras de tecnologia como apoiadoras e patrocinadoras.
O evento aconteceu em um momento em que o setor elétrico está passando por profundas transformações, se movimentando em direção à transição energética, ou seja, a passagem de uma economia fundada em combustíveis fósseis para uma economia de baixo carbono. Nesse sentido, o congresso preocupou-se em discutir o futuro das redes elétricas, com uma lupa para as subestações, tendo em vista as tendências de digitalização, descentralização, descarbonização, incluindo automação de processos, segurança cibernética, armazenamento de energia, práticas ESG, entre outros tópicos que estão na agenda das principais empresas do setor elétrico do país.
Traçando um breve panorama sobre o surgimento e a consolidação da transição energética no Brasil e no mundo, o professor do Instituto de Economia da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) e coordenador do Grupo de Estudos do Setor Elétrico (Gesel), Nivalde Castro, explicou que este é um processo que deverá ocorrer nos próximos anos de forma muito acentuada na Europa. Segundo o professor, por meio de investimentos em fontes renováveis, o continente visará garantir sua segurança energética e sustentabilidade ambiental, os dois grandes vetores da transição energética.
Para diminuir sua dependência do petróleo e do gás natural vindo de outros países e limpar sua matriz energética, a Europa deverá investir em hidrogênio verde, combustível carbono zero obtido por meio de fontes renováveis, como hidrelétrica, eólica e solar. De acordo com o professor Nivalde, para a Europa não compensará produzir hidrogênio verde para consumo próprio, devido à baixa competitividade econômica do combustível. É aí que se abrirá um grande caminho para o Brasil, que tem um imenso potencial de energia eólica e solar.
Neste cenário, porém, surge como grande preocupação a necessidade de o país fazer maiores investimentos para construir mais linhas de transmissão a fim de escoar essa energia gerada a partir das renováveis, cujo maior potencial está concentrado na região Nordeste. “A Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel) já calculou que os investimentos em transmissão terão que ser bem maiores do que eram em sua média histórica para darem conta disso”, diz.
Antevendo o problema, o Plano Decenal de Expansão de Energia (PDE) 2031, produzido pela Empresa de Pesquisa Energética (EPE), estipula investimentos da ordem de R$ 50 bilhões em linhas de transmissão nos próximos 10 anos. O coordenador dos Estudos de Transmissão do Norte e Nordeste na EPE, Rafael Mello, explicou que as pesquisas trabalham com um cenário em que a potência instalada do país saltará de 180 GW para 220 GW nesse período, com um forte crescimento das energias renováveis (eólica e solar).
O presidente da Isa Cteep, Rui Chammas, lembra que não apenas os investimentos bastam, mas é preciso acelerar o tempo de construção dessa infraestrutura. Para a realidade atual, não é permitido mais esperar tanto tempo para se construir uma usina ou uma linha de transmissão, como era antigamente. Segundo o executivo, a expectativa é de que haja crescimento de cerca de 150% no número de linhas de transmissão, o que deve trazer um impacto significativo para o custo da energia para o consumidor final. “O grande desafio que nós temos é mudar a mentalidade daquele setor elétrico que era previsível , estável, com garantia de tranquilidade e longo tempo para planejamento para um setor mais “nervoso”, excitante, que dá vontade de fazer as coisas acontecerem para servir a transição energética, para servir a humanidade”, analisa.
Nesse sentido, à medida que a geração se desenvolvia, tendo em vista que uma planta hidrelétrica levava até uma década para ser construída, havia tempo hábil para o planejamento e consequente construção da infraestrutura necessária para escoar essa energia. Rafael Mello admite que a EPE tem sentido na pele a dificuldade de se antecipar a esses novos projetos eólicos e solares para executar um planejamento atualizado e exequível no horizonte de cinco a dez anos.
Para o presidente do Cigré Brasil, Saulo Cisneiros, o Brasil está razoavelmente bem servido com a malha de transmissão existente para enfrentar os novos desafios relacionados às fontes de geração renováveis. “O país tem essa malha de transmissão gigantesca, tanto relacionada a interconexão regional, como a que conecta os centros de geração, sendo necessário apenas investimento em conexões locais”, diz.
O coordenador dos Estudos de Transmissão do Norte e Nordeste na EPE concorda com Cisneiros no que tange ao Sistema Integrado Nacional (SIN), mas admite a preocupação da empresa com os novos projetos já prestes a se tornarem realidade. “O investimento vale a pena, até porque a transmissão representa apenas de 7% a 8% da conta de luz dos brasileiro e traz um benefício muito grande, a fim de garantir a competitividade entre as fontes e diminuir o custo da geração, que, na prática, representa uma parcela maior na conta de luz”, diz.
Com o processo de transição energética sendo liderado pela energia solar e eólica, outro desafio que se impõe é a necessidade de lidar com a variabilidade e a intermitência inerente a essas fontes. A pesquisadora associada da Faculdade Getúlio Vargas (FGV) e sócia-fundadora da RRS Energia, Rosana Santos, afirma que, não obstante alguns agentes do mercado afirmarem que se trata de um problema facilmente resolvido com o emprego de baterias, o Brasil, segundo ela, apresenta uma alternativa mais barata, já existente, e muito eficaz, que é o parque hídrico nacional.
De acordo com Rosana, contudo, para que a complementaridade entre as fontes hídrica, solar e eólica funcione, é cada vez mais necessário um sistema de transmissão robusto e planejado, que se valha da diversidade das fontes e a partir dela alcance a segurança energética. “Além disso, essa complementaridade permite diminuir o despacho das térmicas, contribuindo bastante para o desenvolvimento verde”, completa.
O preço da inovação
Para o diretor-geral do Centro de Pesquisa de Energia Elétrica (Cepel), Amilcar Guerreiro, a expansão das linhas de transmissão, que possibilitará a integração das fontes eólica e solar ao SIN, garantindo o processo de transição energética, será possível apenas por meio da inovação. “O desenvolvimento sustentável, por exemplo, só vem através da inovação tecnológica e essa, por sua vez, tem como um de seus principais aspectos a digitalização”, afirma.
Guerreiro destaca que o setor elétrico cresceu muito nos últimos 50 anos, mas que algumas inovações para suportar este crescimento já estão ultrapassadas. Algumas tecnologias substanciais para o setor, como geradores e transformadores, apesar das pequenas atualizações pelas quais passaram, funcionam basicamente da mesma forma que antigamente. “Assim, o grande desafio futuro para o setor é a automação e digitalização de processos, principalmente para a gestão de ativos, que propiciará a redução de custos e ampliação da disponibilidade dos equipamentos”, diz. Neste quesito, Guerreiro ressalta ainda a necessidade do desenvolvimento de sistemas de aquisição de dados, que transformarão todos os dados em informações, possibilitando uma melhor gestão dos ativos.
Com o objetivo de renovar e atualizar o setor elétrico brasileiro, o diretor-geral do Cepel sugere uma agenda, composta pelas seguintes etapas: modernização das instalações antigas para uma arquitetura 100% digital; investimento em sistemas de aquisição de dados; investimento em infraestrutura de tecnologia da informação (TI), com foco ou premissa de cibersegurança; investimento em ferramentas de Inteligência Artificial (IA); digitalização dos ativos e dos processos; e capacitação ou recapacitação dos quadros.
Quando se pensa em digitalização, descarbonização e descentralização, pilares da transição energética em todo o mundo, pensa-se também em geração distribuída (GD). A pesquisadora Rosana Santos explica que a transição energética está intrinsecamente atrelada à transformação na matriz energética, mas também à mudança no comportamento dos consumidores, que passam a ser “prosumidores”, ou seja, produtores e também consumidores de energia. “Há um fluxo de elétrons que deixa de ser simplesmente aquele da cadeia tradicional de geração, transmissão, distribuição e consumo e passa a ser àquele de uma GD embebida na distribuidora, onde consumidores também injetam energia na rede”, explica.
Essa mudança no fluxo acarreta uma série de problemas novos, cujas soluções ainda precisam ser pensadas. O diretor de Inovação e Estratégia da CPFL Energia, Renato Povia Silva, destaca que a regulação do setor elétrico brasileiro foi elaborada tendo em vista a subtensão, ou seja, com foco em fornecer energia de qualidade para atender o cliente na ponta do alimentador. “Mas quando instalam-se muito pontos de GD em uma área central, que, em geral, tem maior concentração econômica, começa a surgir um problema de sobretensão, que nem as redes, nem os procedimentos e nem a regulação estão preparadas para enfrentar”, aponta.
Rosana lembra que todos os custos que as distribuidoras tiverem para lidar com a GD serão transferidos para a tarifa e serão pagos pelos consumidores finais, principalmente por aqueles que não se beneficiam da GD. Conforme ela, esta é uma questão regulatória que precisará ser endereçada, uma hora ou outra, sob o risco de se tornar um problema de difícil solução. “Ainda mais em um contexto de abertura do mercado, onde cada vez mais clientes devem sair da base da distribuidora e migrar para o mercado livre, fazendo com que o número de consumidores pagantes dos custos fixos da distribuição diminua bastante”, afirma.
Preocupado com essas transformações acarretadas pela GD, o presidente da Associação Brasileira de Distribuidores de Energia Elétrica (Abradee), Marcos Madureira, enfatiza que é preciso parcimônia em se tratando de inovações tecnológicas na rede elétrica, para que ela não se torne extremamente cara. “Se isso ocorrer, a rede acabará ficando obsoleta, sem conseguir competir com outras alternativas que possam vir a aparecer”, diz. Dessa forma, segundo Madureira, é preciso sem dúvida oferecer o melhor serviço, sem nunca esquecer, contudo, do custo, que deve ser o mais baixo possível.
Corroborando Madureira, o diretor de Regulação da EDP Energias do Brasil, Luiz Felipe Falcone, declara ser vital investir do ponto de vista técnico para que o serviço de distribuição melhore sempre mais. Mas, segundo ele, é essencial também que se tenha uma estrutura de mercado que possa alavancar as inovações como um todo, a partir da consciência dos valores que são efetivamente pagos no setor.
Digitalização e segurança
Além da regulação necessária para fornecer segurança jurídica para que consigam arcar com a digitalização de seus ativos, uma outra preocupação está na pauta do dia dos agentes do setor elétrico: o risco de ataque cibernético. O superintendente da Companhia Paranaense de Energia (Copel) Distribuição, Julio Omori, relata que o segmento de distribuição é um dos mais sensíveis a este problema, em razão das redes inteligentes. Estas pressupõem um mundo de dispositivos conectados (sensores, chaves e outros equipamentos) e que, inseridos no sistema, podem efetivamente causar desconforto operacional.
Para o CEO da Munio Security, Eduardo Honorato, quando o assunto é proteger instalações críticas, como as do setor elétrico, contra ataques cibernéticos, mais importante do que investir em produtos da última geração é conseguir detectar quais as partes do sistema apresentam maior risco para mitigá-lo com o processo mais apropriado. Esta opinião é reforçada pelo superintendente da Copel: “eu acredito que tudo começa com uma boa avaliação dos processos e análise de risco. Partir diretamente para a proteção dos ativos, sem o estabelecimento de prioridades, é queimar etapas, o que pode acarretar elevação de custos lá na frente”.
Honorato ressalta também a problemática em relação à resposta a incidentes, que não é tratada de modo muito claro na Rotina Operacional RO-CB BR.01 – Controles mínimos de segurança cibernética para o Ambiente Regulado Cibernético, divulgada pelo ONS, e que estabelece os controles de segurança cibernética a serem implementados nos centros de operação dos agentes e nos equipamentos de infraestrutura. Para o CEO da Munio Security, é essencial que haja uma definição do que é incidente, quais são as suas causas e impactos, para que se possa estabelecer corretamente as respostas necessárias a eles.
Sobre a rotina operacional do ONS, o diretor técnico do Cigré Brasil, Iony Patriota, afirma que, embora seja norma muito bem elaborada, endereçando os aspectos essenciais de segurança, é preciso salientar que se restringe somente ao espaço sob domínio do operador, ou seja, essencialmente aos centros de controle dos agentes, à comunicação dos agentes com o ONS e aos próprios centros de controle do ONS. “Mas o setor elétrico se estende além dos centros de controle. Há subestações, onde realmente está ocorrendo a digitalização e para as quais o Brasil ainda carece de regulamentação sobre segurança cibernética”, diz.
Na opinião de Patriota, a grande vulnerabilidade do setor se encontra nas subestações e nas usinas, onde há uma diversidade muito grande de hardwares e softwares, que, por serem dedicados, não respondem às soluções tradicionais de segurança cibernética. Complica ainda mais a situação, conforme o diretor técnico do Cigré Brasil, o fato de a maior parte das subestações brasileiras terem sua responsabilidade compartilhada, às vezes por 10, 12 empresas, o que gera um problema de governança
Deve trazer luz a esta situação, segundo Patriota, a revisão do módulo 6.11 do procedimento de rede da ONS, que trata exatamente das instalações digitalizadas e que prevê uma discussão a respeito da segurança cibernética. Segundo ele, a revisão, que está em fase final com debate junto ao mercado, e deve ser homologada pela Aneel ainda neste ano, será um grande passo adiante no sentido de suprir a carência de um normativo, principalmente filosófico, para a segurança cibernética relacionada à tecnologia de operação de subestações.
Números do T&D Energy
Destaques do T&D Energy
Confira alguns dos temas, casos práticos e soluções apresentados durante o evento:
Subestações digitais e o plano de expansão da Cemig
O gerente de engenharia, automação e sistemas da distribuição na Cemig Distribuição, William Alves de Souza, contou detalhes técnicos dessa expansão e apresentou os novos padrões de subestação e as tecnologias embarcadas nas novas instalações.
Projetos de subestações e especificação de equipamentos
Referência no setor elétrico por sua contribuição literária, o eng. João Mamede Filho presenteou o público com algumas dicas valiosas para o desenvolvimento de um projeto de subestação, desde projeto conceitual a engenharia do proprietário, construção e montagem. Apresentou ainda detalhes sobre especificações técnicas de equipamentos fundamentais para uma subestação elétrica, entre eles, transformadores de potência, de corrente e de potencial, disjuntores, para-raios e chaves seccionadoras.
Transição energética: inovação e sustentabilidade
Em consonância com o movimento de transição energética, a Enel tem promovido algumas ações importantes em sua infraestrutura, como a modularização global de equipamentos e a padronização de subestações. Cicéli Martins, head of permitting and detail design da Enel, mostrou como a padronização mundial das subestações tem conferido maior agilidade na implementação, menor impacto ambiental e maior previsibilidade de custos e segurança operativa.
Manutenção 4.0 e as novas possibilidades de monitoramento
A modernização do sistema elétrico de potência proporcionou grandes revoluções na área de O&M, o que exigiu adaptação de estratégias e processos para a manutenção, haja vista a grande quantidade de informações em tempo real e infinitas possibilidades de monitoramento. O gerente corporativo de manutenção de alta tensão no Grupo Equatorial Energia, Caio Huais, atualizou a audiência sobre as possibilidades de monitoramento em todo o sistema de proteção, controle e supervisão de uma subestação e apresentou alguns cases de sucesso colecionados em sua experiência no setor elétrico.
Programa de armazenamento da CPFL
Guilherme Rissi, analista de projetos de inovação na CPFL Energia, apresentou em sua palestra detalhes do programa de armazenamento da companhia, que inclui projetos em desenvolvimento na distribuição, na geração/transmissão e também no consumidor final. Entre os benefícios do programa, Guilherme mencionou a segurança energética para sistemas críticos, a viabilidade econômica dos projetos e a conexão com fontes renováveis intermitentes.
Primeira subestação digital do SIN
A cidade de Lorena, no interior de São Paulo, recebeu a primeira subestação digital da rede básica do Sistema Interligado Nacional (SIN), desenvolvida pela ISA Cteep. A subestação entrou em operação em outubro de 2021 e conta com 1.200 MVA de capacidade de transformação. Conforme apresentado por Fernando Weisshaupt, coordenador de engenharia da companhia, a subestação apresenta algumas inovações importantes, como: digitalização de sinais analógicos, redução da quantidade de painéis de proteção e de cabos de controle, e flexibilidade na troca de informações entre os setores da instalação.
Desafios de uma liderança 100% feminina em parque eólico
Com um case prático de ESG, a AES Brasil apostou em uma equipe 100% feminina para operar o complexo eólico Tucano, no interior da Bahia. Apresentada pela engenheira Juliana Oliveira, coordenadora da usina eólica, a iniciativa contribui para a meta corporativa da empresa de ter 30% de mulheres em cargos de alta liderança até 2025.
Aterramento em subestações para diferentes aplicações
O projeto de aterramento é uma das partes mais importantes e complexas de uma instalação. Nesta palestra, o especialista Paulo Edmundo Freire apresentou os tipos de aterramentos para diferentes subestações: instaladas em plantas de geração de energia (UFV, parques eólicos, usinas hidrelétricas, termelétricas), no sistema de transmissão (SEs de transmissão e de distribuição) e em instalações consumidoras – prediais, industriais, transportes (metrô, monotrilho, ferrovia).
Aumento de confiabilidade com uma estratégia moderna de proteção
Adelson Pereira Junior, gerente de vendas nacional na S&C Electric do Brasil, apresentou os interruptores com rearme automático VacuFuse® II, que levam a tecnologia de teste de falta em direção à extremidade da rede, reduzindo sensivelmente a necessidade de despacho de equipes de manutenção impactando de forma significativa o Opex.
Impactos das subestações de consumidores nas redes inteligentes
A BRVAL levou para o evento uma apresentação com foco nas redes inteligentes e nas boas práticas de sustentabilidade em linha com as políticas de ESG. Ressaltou a importância das cabines blindadas resistentes a arco em detrimento das convencionais para garantir a segurança dos usuários.
Estruturas modulares para subestações
O mundo está caminhando para a simplificação e digitalização e a inovação constante é um fator fundamental para a sobrevivência de qualquer negócio. Pensando nisso, a Brametal levantou a discussão sobre a importância de projetos padronizados e modulares para conferir velocidade às fases de projeto, de validação e de montagem.
Monitoramento de circuitos de comando e controle
A RDI Bender apresentou seu Dispositivo Supervisor de Isolamento (DSI), que, por meio de tecnologia avançada, garante a confiabilidade na medição, proporcionando segurança, otimização para localização do defeito e monitoramento real via supervisório.
Descarbonização: tecnologia a vácuo sem SF6
O engenheiro Davi Medeiros, da Schneider Electric, apresentou no evento sua linha ecológica de painéis modulares de distribuição secundária isolados a ar com capacidade para até 24 kV para indústrias, comércio e outras instalações.
Tecnologia a favor da modernização do setor
Grandes empresas do setor elétrico estão investindo fortemente na modernização dos seus sistemas. Observando essa tendência da digitalização, a Siemens tem contribuído com inovações focadas em digitalização dos sistemas de proteção e controle, soluções compactas de cubículos e sistemas avançados de monitoramento.
Proteção em passagem de cabos em subestações
Grande parte das falhas em equipamentos abrigados são causadas por água, animais, poeira, umidade etc. Ronaldo Tarcha, Country Managing Director na Roxtec, apresentou soluções dedicadas à vedação da passagem de cabos em subestações e eletrocentros.
Monitoramento de ativos por meio de IEDs inteligentes
Em sua apresentação, o engenheiro Eduardo Zanirato, da SEL, explicou como o monitoramento constante permite identificar problemas antes que se tornem falhas permanentes. Para isso, anunciou algumas soluções de monitoramento para equipamentos, como disjuntores e transformadores.
Proteção de surtos em linhas elétricas
A Embrastec dedicou sua apresentação a mostrar dicas sobre dimensionamento e aplicação correta de dispositivos de proteção contra surtos em linhas elétricas de baixa tensão sob as perspectivas normativa e de mercado.
A influência do aterramento na performance dos transformadores
Com o avanço das tecnologias, seja para equipamentos, seja para as técnicas de instalação e operação, os sistemas de aterramento também precisam se adequar. O engenheiro José Jorge Porto, representando a Trael, deu uma verdadeira aula sobre o tema.
Solução antifurto de cabos de cobre em SPDA
Tendo em vista o alto índice de furto de cobre no país, o Grupo Intelli apresentou durante o evento o Coppersteel, condutor bimetálico que combina as propriedades mecânicas do aço com a alta condutividade e resistência à corrosão do cobre.
Arco elétrico e ATPV na prática
A Varixx apresentou casos reais de como indústrias de todos os portes podem lidar de maneira inteligente e segura contra o arco elétrico e ATPV (Arc Thermal Performance Value).
SF6 – Mitos, verdades e o futuro da tecnologia
O engenheiro Nunziante Graziano, diretor do Grupo Gimi, trouxe à tona as vantagens do uso do SF6, um dos gases de efeito estufa mais potentes conhecidos, mas com alta capacidade isolante, e levanta a discussão sobre alternativas viáveis à tecnologia.
