Há uma estreita ligação entre a Internet de quinta geração e o desenvolvimento da indústria das energias renováveis. Este movimento já começou em algumas partes do mundo, mas ainda está longe da realidade de mercados como o moçambicano, embora tudo indique que não haverá saída senão embarcar nesta tendência. Porquê?
O Mundo caminha para uma inevitável combinação do uso da velocidade de rede 5G e a produção e consumo das energias renováveis, conclui uma pesquisa recente, com o título “Redes sem fios 5G no Futuro Sistemas de Energias Renováveis”, desenvolvida por cinco cientistas, nomeadamente os checos Wadim Strielkowski (Professor na Escola de Negócios de Praga e na Universidade da Califórnia), Marek Dvorák (Professor Assistente na Universidade de Ciências da Vida de Praga e especializado em economia agrícola e financeira) e Patrik Rovný (Assistente de Investigação na Universidade Eslovaca de Agricultura), as russas Elena Tarkhanova (especialista em Economia do Desenvolvimento, Economia Empresarial e Economia Monetária) e Natalia Baburina (do Departamento de Economia e Finanças na Universidade de Tyumen).
O uso de Internet 5G nas renováveis é, até agora, privilégio de poucos países, todos obviamente desenvolvidos, entre os quais os EUA, Reino Unido, China e Coreia do Sul. Nenhum dos quais africano. Mas já é tendência entre os países emergentes.
Em que consiste?
Por outras palavras: qual é a aplicabilidade das energias renováveis com a ajuda do 5G? Ou melhor: como pode a tecnologia 5G melhorar o mercado das energias renováveis? Primeiro, os cientistas chegaram à conclusão de que, com esta combinação, a quantidade de dados que poderão ser monitorados em tempo real é muito maior. Um exemplo de uso para este monitoramento são as perdas de células em módulos fotovoltaicos.
Numa velocidade comum de rede, para saber se houve mau funcionamento no módulo pode levar dez minutos. Com a Internet 5G, este tempo pode ser reduzido a um segundo.
Numa velocidade comum de rede, os detalhes transmitidos para saber se houve mau funcionamento no módulo são limitados. Essas informações são geradas de dez em dez minutos, por exemplo. Com a quinta geração de internet, este tempo pode ser reduzido a um segundo. Defeitos como estes seriam identificados rapidamente. Além disso, com a energia eólica não haveria muitas diferenças. Seria possível monitorar muito facilmente com 5G os trajectos dos ventos e monitorar defeitos das hélices.
E não somente o 5G ajudará com o desenvolvimento das energias renováveis. Junto a ele, a inteligência artificial trará um boost no mercado energético no geral. A Inteligência Artificial, que também será mais aplicável com a rede mais rápida, vai fazer parte deste processo de informatização e automação dos sistemas de energias renováveis. Um sistema de energia fotovoltaica pode ter tanta inteligência artificial quanto um carro eléctrico autónomo.
Enquanto o 4G e o LTE suportam velocidades de pico de até 100 gigabits por segundo, mas não são imunes à interferência do sinal, o 5G promete velocidades mais elevadas e menor latência para poder satisfazer as necessidades de largura de banda e equipamento industrial ligado à rede, tais como telemóveis, tablets, computadores e outros dispositivos.
“Actualmente, 5G é ainda bastante difícil de definir e há um longo caminho a percorrer antes de ser totalmente implementado, mas uma coisa é certa: terá um impacto no mercado energético do futuro”, concluem os especialistas. Por isso advertem: “Haverá muita pressão sobre os países para adoptarem a nova tecnologia de conectividade. Nos próximos anos, o 5G terá um impacto muito maior e perturbará o actual ecossistema móvel”.
Para onde vamos?
O estudo conclui que as redes sem fios 5G poderão tornar-se, no futuro, sistemas energéticos sustentáveis, abrindo caminho a tecnologias ainda mais avançadas e às novas gerações de redes. Observa ainda que a implementação eficaz de redes sem fios mais rápidas e fiáveis permitiria transferências e processamento de dados igualmente mais rápidos, incluindo o mercado de comércio de energia peer-to-peer (P2P) — uma arquitectura de redes de computadores onde cada um dos pontos ou nós da rede funcionam tanto como cliente como enquanto servidor, permitindo a partilha de serviços e dados sem a necessidade de um servidor central.
As redes sem fios de quinta geração também podem tornar-se numa solução para questões como a intermitência da geração de energia renovável e o controlo efectivo da eficiência e poupança energética. A respectiva pesquisa parte do pressuposto de que qualquer sistema de gestão inteligente de energia destina-se a manter a rede eléctrica estável, equilibrando a energia gerada a partir de todas as fontes com a energia consumida, o que se afigura difícil no mundo globalizado de hoje, com uma enorme procura de energia, tanto ao nível industrial como doméstico.
Assim, as redes inteligentes que existem hoje e as que vão aparecer no futuro têm de trabalhar com muitos pontos de dados em períodos de tempo muito curtos e reagir rápida e prontamente a quaisquer mudanças. É aqui que entra em cena a Internet da Energia, um conceito novo que se tornou popular recentemente, que tem origem e está relacionado com a Internet das Coisas. A Internet da Energia torna possível enviar sinais de informação através da rede com uma velocidade e precisão sem precedentes.
Além disso, está equipada com sistemas inteligentes que utilizam previsões meteorológicas, fluxos de tráfego esperados e outras informações para prever necessidades energéticas futuras. Alguns exemplos destas aplicações avançadas incluem a gestão de dados de medição, análise de rede, gestão de subestações, sistemas de gestão de recursos energéticos distribuídos e o sistema de gestão de falhas de baixa tensão.
Esta tecnologia também tem efeito ao nível da eficiência. É que, segundo a pesquisa, a combinação da rede de energia digitalizada, 5G e Internet das Coisas, ajudará os clientes a monitorar o seu próprio consumo de energia e a poupá-la. Os serviços públicos e os consumidores terão acesso, em tempo real, a informação crítica sobre energia a partir de dispositivos móveis. “Por este motivo, o 5G trará mudanças significativas à sociedade, uma vez que depende de uma rede sem fios interligada”, sublinham os cientistas.
Resposta rápida à pressão na procura
Está provado, em todas as partes do mundo, que os picos no consumo de electricidade ocorrem de manhã e à noite e que há uma queda no mesmo durante o dia. Esta circunstância configura um problema porque esta é a altura em que a maior parte da energia solar é produzida através das baterias solares fotovoltaicas. É aqui que a resposta do lado da procura é necessária por forma a satisfazer os requisitos da geração, transmissão e consumo de energia renovável.
Segundo a pesquisa, a combinação da rede de energia digitalizada, 5G e Internet das Coisas, ajudará os clientes a monitorar o seu próprio consumo de energia e a poupá-la.
Em geral, existe uma variedade de modelos teóricos que respondem à procura através de fontes renováveis, nomeadamente a solar, eólica e hidráulica. Normalmente, a estratégia de resposta para a procura com a modelização da carga é aplicada para melhorar a flexibilidade operacional, através da utilização de funções que devem incluir factores como o preço, a procura e as quantidades de energia gerada.
Outro factor importante a ser considerado é a resposta à procura baseada no armazenamento de energia, que pode ser manipulado com os seus dispositivos a fornecerem quantidade necessária durante os picos, e que estes sejam de acordo com o fornecimento de electricidade constante dos consumidores, sem que tenham de cortar a sua procura ou comprometer o seu conforto. A vantagem de tudo isto é que a factura total de energia é reduzida enquanto a penetração de fontes de energia renováveis aumenta.
Neste contexto, os operadores de rede têm a capacidade de escolher a sua localização e gestão da produção de energia renovável nas suas regiões, de modo a poderem decidir quando ocorrerá um corte ou armazenamento para minimizar as lacunas da oferta e da procura.
Ameaças das redes 5G e a indústria das renováveis.
Quando se trata de questões infra-estruturais, a implantação de redes 5G continua a ser lenta, ainda que quase três anos após a sua introdução e muitas componentes tendem a envelhecer rapidamente, necessitando de ser substituídas rapidamente. No que diz respeito às questões de segurança, e tendo em conta a velocidade das redes 5G, estas são particularmente vulneráveis para a superfície de ataque das redes principais.
A alfabetização dos consumidores, a regulamentação rigorosa e a privacidade devem, portanto, ser reforçadas. Além disso, cortes de energia, avarias no sistema e ciberataques podem tornar-se grandes ameaças para a fiabilidade das redes 5G nas redes de energia renovável de resposta à procura. Finalmente, os desafios económicos são representados pelo atraso no investimento na infra-estrutura 5G, que foi agravado pela pandemia do Covid-19 e pela recessão financeira global.
Texto Celso Chambisso • Fotografia D.R.
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