Introdução
A Smart Grid ou rede elétrica inteligente, se constitui de, não apenas uma, mas uma série de propostas para a modernização da rede elétrica atual. Sua motivação provém, principalmente, dos seguintes fatores atuais: o impacto ambiental gerado pela produção de eletricidade e a ineficiência e falta de flexibilidade da rede elétrica.
No tocante aos problemas ambientais, atualmente, a conscientização para os mesmos, finalmente, atinge grande parte da população global, e parece crescer a cada momento. As diversas mídias alertam com notícias e imagens fortes de destruições de geleiras, inundações, tempestades inesperadas e outros desastres, as consequências do nosso descaso com a preservação do meio-ambiente.
Nos dias atuais a produção de eletricidade responde por uma das maiores parcelas da emissão de poluentes na atmosfera, chegando a casos como o dos Estados Unidos, em que a produção elétrica se responsabiliza por cerca de 40% da emissão de CO2 do país [8]. Além disso, a rede elétrica atual conta com diversos problemas como:
- A falta de suporte a coprodução energética - a possibilidade de um usuário da rede, não só consumir, como também poder vender parte de sua produção energética de volta para a rede, em momentos em que não esteja utilizando-a.
- A falta de flexibilidade e adaptabilidade - ou seja, muito pouco da rede pode ser controlado remotamente. Em caso de falhas na rede elétrica, nem sempre a mesma pode ser reparada através de simples mudanças no roteamento dos fluxos de energia elétrica.
- A vulnerabilidade a cyber-ataques - o suporte computacional que vem sendo implementado na rede carece de medidas adequadas de segurança para impedir invasões e outros tipos de ataques virtuais.
- A vulnerabilidade a erro humano - o nível de automação dos processos de controle e monitoramento da rede elétrica ainda deixam a desejar dentro das possibilidades atuais, marcadas pelo barateamento das soluções computacionais. Sendo assim, ainda há muito espaço para o erro humano que poderia ser evitado por meio de automação.
- Há um enorme desperdício de energia que ocorre no transporte da mesma até seu destino, causado pela perda natural da energia nas linhas de transmissão.
- O prejuízo causado pela falta de qualidade no fornecimento de energia atinge níveis exorbitantes. Nos EUA, por exemplo, esse valor fica em torno de 100 bilhões anuais [11].
- E, por fim, muitos dos equipamentos em uso na rede elétrica atualmente estão chegando perto do fim de suas vidas úteis, o que se traduz em uma oportunidade para novas implementações.
Em função da conscientização em massa quanto à necessidade de um comportamento mais ecológico, os governos finalmente se sentem pressionados a ponto de investirem bilhões de dólares em tecnologia verde. Isso, somado ao crescente foco da comunidade científica e do setor privado nas possibilidades de uma nova rede elétrica, tem dado um lugar de destaque à Smart Grid nas publicações científicas por todo o mundo, além de fomentar investimentos, tanto do setor público quanto privado, que chegam facilmente a bilhões de dólares anuais [12].