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Transformadores inteligentes desempenharão um papel importante na rede inteligente

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É bastante evidente que, coletivamente, o setor de energia deve fazer algumas otimizações na rede elétrica convencional. Há muitas perguntas e preocupações – tanto éticas quanto focadas na segurança – sobre a implementação de tecnologias inteligentes e relacionadas à IoT. A implementação de uma rede inteligente com componentes online significará a abertura da rede a possíveis ataques cibernéticos. Dito isto, o risco pode valer a pena ver a rede elétrica e seus sistemas relacionados trazidos para a era moderna.

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Os detalhes ainda estão sendo elaborados, pelo menos em grande escala. Ninguém sabe como a IoT e os sistemas online ou conectados serão introduzidos na rede elétrica, e pode parecer totalmente diferente do que todos esperamos. Uma coisa é certa: a funcionalidade inteligente está chegando ao setor de energia. Também pode acontecer muito mais cedo do que o projetado.

Várias equipes – incluindo profissionais da indústria e pesquisadores– já está trabalhando em transformadores inteligentes. Como você deve saber, os transformadores regulam a tensão e ajudam os sistemas de energia a manter contato com a rede de energia. Eles fornecem a quantidade exata de energia necessária para sistemas próximos. Os transformadores inteligentes fariam exatamente o mesmo, exceto que seriam sincronizados pela Internet para oferecer controles mais diferenciados, suporte à automação e acesso remoto.

Eles provavelmente mudarão a face da rede elétrica moderna, melhorando ainda o acesso e o uso de energia para empresas e residentes locais.

O que tornaria um transformador inteligente?

Os transformadores são de todas as formas e tamanhos e têm tantas aplicações – todas baseadas em energia, é claro. Existem principalmente para regular a energia da rede e transferir correntes elétricas de um circuito para outro (Veja a figura).

A incorporação de transformadores inteligentes no sistema de distribuição elétrica pode fornecer uma série de benefícios, desde maior eficiência ao gerenciamento de falhas. (Fonte: Escritório de Responsabilidade do Governo dos EUA)A incorporação de transformadores inteligentes no sistema de distribuição elétrica pode fornecer uma série de benefícios, desde maior eficiência ao gerenciamento de falhas. (Fonte: Escritório de Responsabilidade do Governo dos EUA)

Assim como existem tipos diferentes, vários materiais são usados ​​na construção de transformadores, incluindo tudo, desde cobre altamente condutor ao alumínio e além. Alguns materiais são mais adequados para aplicações de energia, mas, novamente, você descobrirá que todos os transformadores fazem a mesma coisa, independentemente da composição.

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Por definição, um transformador comum é relativamente burro. Ele lida com as tarefas automaticamente e é projetado para responder e transmitir correntes elétricas nativamente. No entanto, eles não têm conexão com o mundo digital, como tantos dispositivos e soluções disponíveis hoje. Além disso, muitos transformadores atualmente em uso não foram feitos para lidar com aplicativos modernos.

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Atualizar os transformadores para serem inteligentes significaria conectá-los ao mundo digital, mas também é prepará-los para os padrões atuais. Por exemplo, a rede elétrica como está nunca foi projetada para acomodar centenas – ou mesmo milhares – de veículos elétricos. Quando eles se conectam à rede, estão consumindo eletricidade para carregar sistemas de bateria expansivos, o que pode colocar muita pressão na rede de energia.

Claro, esse é apenas um exemplo. Soluções de energia renovável, como sistemas domésticos de energia solar, também estão sendo conectadas à rede elétrica primária e alterando a forma como ela opera.

Transformadores inteligentes são dispositivos radicalmente novos que pode ser colocado entre a rede elétrica e os sistemas externos, domésticos ou comerciais, para fornecer um buffer. Eles são transformadores como qualquer outro, mas também são equipados com recursos e funcionalidades avançadas para suportar a futura rede elétrica, incluindo a eventual rede elétrica inteligente.

À medida que toda a rede elétrica é aprimorada para acomodar algumas das soluções mais inovadoras da atualidade, os transformadores de potência serão um elemento necessário.

Quais são os benefícios dos transformadores inteligentes?

Em teoria, a natureza otimizada dos transformadores inteligentes gerará vários benefícios, não apenas para o setor de energia, mas também para consumidores e empresas:

  • Segurança energética aprimorada: Graças à integração com uma rede inteligente e um melhor monitoramento remoto, esses transformadores são mais simples e seguros de verificar, além de mais confiáveis.
  • Poluição reduzida: Os transformadores inteligentes são projetados para fazer melhor uso da eletricidade e direcioná-la por toda a rede. Isso se traduz em um consumo mais eficaz de energia e redução de emissões de gases de efeito estufa.
  • Melhor qualidade do ar: Uma grade mais eficiente significa menos combustíveis fósseis queimados nas usinas tradicionais e isso também significa menores emissões e melhor qualidade do ar urbano.
  • Melhores serviços de energia: Quando um transformador é acionado, a energia diminui e deixa muitas empresas e proprietários sem energia, às vezes por dias seguidos. Os transformadores inteligentes podem direcionar melhor a eletricidade para evitar isso, assumir as operações e compensar a falha de componentes nas proximidades. Eles também duram mais, melhorando a confiabilidade da rede.
  • Acesso remoto e controles: Quando um transformador tradicional começa a falhar, alguém precisa viajar fisicamente para sua localização para confirmar seu status e corrigir quaisquer problemas. Os transformadores inteligentes, por outro lado, incluem soluções para verificar condições e informações remotamente, de um escritório central ou de uma estação de comando móvel. Esse suporte aprimora muito as operações e ajuda as empresas de energia a gerenciar melhor as redes.
  • Novas oportunidades: Como os transformadores inteligentes são desenvolvidos com aplicações modernas em mente, isso significa que muitos empregarão novos materiais, técnicas de design e tecnologias internas nunca vistas antes. Isso se traduz em muitas novas oportunidades, algumas das quais não serão conhecidas até que os transformadores inteligentes estejam ativos.
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Quando os transformadores inteligentes estarão disponíveis?

A evolução do transformador tradicional está em andamento. Pesquisadores, engenheiros e defensores do setor – incluindo empresas de energia – estão atualmente trabalhando em transformadores novos e aprimorados. Muito disso tem a ver com o estado atual da indústria, como melhorias são extremamente necessárias.

Se tudo der certo, poderemos observar a implantação de soluções de energia mais avançadas, incluindo transformadores inteligentes, nos próximos anos.

Megan R. Nichols é escritora e blogueira de STEM.

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