Por mais de um século, as empresas de serviços públicos realizaram maravilhas de engenharia que trouxeram energia para bilhões de pessoas em todo o mundo. Sem seus empreendimentos enormes e complexos, nunca poderíamos estar onde estamos hoje. No entanto, as modernas empresas de serviços públicos estão sob crescente pressão para reduzir as emissões de carbono e fazer a transição para fontes de energia renováveis. Assim, pela primeira vez em sua longa história, as concessionárias de serviços públicos não são os únicos fornecedores de energia, pois os recursos energéticos distribuídos (DERs) de propriedade de terceiros e prosumidores também estão produzindo energia para a rede. Menores custos para equipamentos solares fotovoltaicos (PV) e outros ativos de energia renovável, juntamente com incentivos do governo, estão impulsionando o crescimento dos DERs no setor de energia.

Liderar a cobrança em direção a esses novos modelos operacionais são prosumidores, também conhecidos como “consumidores ativos”. Como um todo, os prosumidores exigem mais de seus provedores de serviços públicos, incluindo mais controle sobre serviços sob demanda, autossuficiência aprimorada e transparência em seus próprios termos. Embora os proprietários de ativos do DER possam, a princípio, parecer um concorrente no mercado de energia, os líderes do setor de serviços públicos mais inovadores e destemidos não só aceitam que essas mudanças estão chegando, mas já estão aproveitando novas oportunidades de crescimento e diversificação industrial.

O que é DER e como está mudando as tendências no setor de serviços públicos?

Os recursos energéticos distribuídos incluem quaisquer ativos usados para gerar, armazenar ou distribuir energia que exista fora da rede de energia central administrada por serviços públicos. Estes podem incluir ativos como células fotovoltaicas para energia solar, turbinas eólicas e sistemas de baterias locais, como os de veículos elétricos (EVs). Normalmente, os ativos DER têm uma capacidade inferior a 10 MW, estão localizados no consumidor ou perto dele e existem "atrás do medidor", o que significa que estão no lado do consumidor dos sistemas de medição de rede elétrica.

Esses recursos estão em contraste com os ativos tradicionais de propriedade de serviços públicos, incluindo as centrais elétricas localizadas remotamente e linhas de transmissão de alta tensão necessárias para a distribuição elétrica em larga escala. No entanto, a capacidade dos proprietários de ativos DER de trazer resiliência e flexibilidade adicionais para a rede elétrica através do uso de tecnologias modernas faz deles um componente valioso no mercado. Por exemplo, os DERs de armazenamento de energia, como bancos de baterias e EVs conectados, podem ser usados para ajudar as empresas de serviços públicos no caso de um apagão, ajudando a iniciar os geradores maiores das empresas de serviços públicos para que possam restaurar mais facilmente a energia para toda a rede. Entre as pressões sociais e políticas para um futuro mais eficiente em termos energéticos e as expectativas de uma rede energética mais estável, os DERs têm o potencial de otimizar e trazer melhor valor às redes de rede existentes.

O que são prosumidores e como trabalham com serviços públicos?

“Prosumer” é uma palavra-valise que combina “produtor” e “consumidor”. Os prosumidores de energia normalmente permanecem conectados à rede central. No entanto, eles também são capazes de produzir e até mesmo armazenar energia - tipicamente com painéis solares fotovoltaicos e baterias EV. Dependendo da quantidade de energia gerada, essa energia pode ser usada para compensar contas mensais ou ser vendida de volta como excedente para empresas de serviços públicos ou outros serviços de distribuição de energia. Este modelo pode ser aplicado a prosumidores residenciais e comerciais, com um número crescente de empresas conectando seus painéis solares e frotas EV na rede.

Os prosumidores normalmente se enquadram em três categorias:

1. Aqueles que otimizam as taxas de autoconsumo sem uma conexão direta com a rede elétrica
2. Aqueles que otimizam o autoconsumo enquanto permanecem conectados à grade
3. Aqueles que fornecem serviços de flexibilidade no nível dos sistemas (centrais elétricas virtuais)

Com base nas taxas de crescimento atuais, os ativos DER que estão conectados à rede elétrica principal (categorias dois e três acima) são os principais stakeholders, enquanto os prosumidores isolados estão crescendo em números, mas atualmente são menos significativos para o modelo de energia geral.

Espera-se que os DERs nos EUA gerem 387 GW de energia até 2050. Destes DERs, a energia solar de pequena escala é uma das formas mais comuns para prosumidores, que atualmente são responsáveis por quase um terço de toda a energia solar produzida nos EUA. Para prosumidores, a maioria dos sistemas fotovoltaicos modernos são geralmente estabelecidos como uma conexão bidirecional para cima e para baixo da rede existente, permitindo-lhes tanto o poder do consumidor da rede quando necessário e a capacidade de fornecê-lo para a rede quando possível.

Outro modelo para prosumidores inclui microgrid e prosumidores de armazenamento de energia que podem caber em diferentes categorias, dependendo de sua configuração específica. Um campus universitário, por exemplo, poderia estabelecer uma microrrede onde abastece e fornece todas as suas necessidades de energia independente do resto da rede elétrica principal. Além disso, as microrredes geralmente podem se conectar ou desconectar da rede elétrica principal conforme necessário, oferecendo a flexibilidade de consumir da rede principal ou de funcionar como uma central elétrica virtual, dependendo das capacidades e necessidades.

Como funcionam os modelos de energia por trás do medidor, da microrrede e do DER?

O DER engloba mais do que apenas a produção de energia renovável ou prosumidores; refere-se a qualquer tipo de geração e armazenamento de energia por trás do medidor ou fora da rede. Um modelo familiar é o de um gerador de backup diesel ou uma série de células de bateria de backup para armazenamento de energia. Estes são exemplos tradicionais de DER, mas com tecnologia mais avançada, novos sistemas estão em constante evolução.

Com o crescimento do mercado de veículos elétricos, por exemplo, projeta-se que as empresas de carros EV se transformem em centrais elétricas virtuais e sistemas de armazenamento de energia. O crescimento da inteligência artificial (IA) tornou isso mais viável, uma vez que a recarga/descarga inteligente pode ser usada para carregar fora dos horários de pico. Isso dá à rede mais flexibilidade e estabilidade em termos de armazenamento de energia - e esse tipo de IA também facilita custos de carregamento mais baixos para os proprietários de EV quando combinado com taxas variáveis em sua conta de eletricidade quando eles cobram fora do horário de pico.

Essa maior adoção de sistemas de IA também abre espaço para novas startups de energia que buscam capturar uma parte do mercado. Novas startups competitivas e gigantes de serviços públicos estão aproveitando as tecnologias de IA para atender melhor às necessidades dos clientes. A IA está sendo usada para prever requisitos de carga e recursos de geração, bem como para otimização de grade e planejamento de rede, que podem evitar interrupções, economizar dinheiro e melhorar a eficiência operacional.

A era do prosumidor: desafios e benefícios

Prosumerismo e modelos de negócios "inteligentes" e baseados em dados estão impulsionando mudanças que atendem melhor às demandas dos consumidores para economizar, mostrar mais transparência corporativa e minimizar pegadas ambientais. Embora esses novos modelos apresentem definitivamente alguns desafios, eles também oferecem uma oportunidade para as empresas de serviços públicos existentes se integrarem a essa nova categoria de clientes para fornecer benefícios de ganho/ganho em uma gama mais diversificada de provisões de produtos e serviços.

• Hardware, instalação e manutenção do DER são todos cada vez mais baratos e mais eficientes ao longo do tempo, especialmente para sistemas fotovoltaicos. O preço dos sistemas fotovoltaicos caiu mais de 70% na última década, o que ajuda a explicar o crescimento exponencial desses tipos de sistemas. De fato, com uma taxa média de crescimento anual para instalações nos EUA de 42% a cada ano na última década, não é surpresa que a energia solar represente a maior parte da nova capacidade de geração de energia elétrica para 2021. E, claro, o desempenho aprimorado e os custos de queda das tecnologias PV beneficiam tanto o pequeno prosumidor quanto o comprador de hardware de nível utilitário.
• As empresas de serviços públicos também podem dar suporte aos prosumidores mais diretamente, atendendo às suas extensas necessidades de equipamento e tecnologia, integrando verticalmente serviços como suporte técnico e serviços educacionais para os clientes. Isso pode ser realizado na forma de manutenção com desconto de volume e instalação de coisas como equipamentos fotovoltaicos, painéis solares e baterias.
• Finalmente, a mudança para fontes alternativas de energia e ativos DER também tem o potencial de reduzir a dependência política e financeira e o risco associado ao uso de recursos finitos e geoespecíficos, como carvão e petróleo. Isto é particularmente evidente à luz da redução do custo de produção de energia renovável.

Em outras palavras, pode parecer que prosumidores e DERs representam uma ameaça, assumindo uma parte do mercado de energia dos principais provedores de serviços públicos. Mas, na realidade, o consumo de energia do mundo só vai continuar a crescer, juntamente com as demandas dos clientes por transparência e sustentabilidade. Ao aproveitar essas tendências e aplicar suas formidáveis redes de clientes, amplos recursos e décadas de experiência, os provedores de serviços públicos podem aproveitar e monetizar os DERs para melhorar a eficiência operacional e atender melhor seus clientes.

Soluções de serviços públicos inteligentes e baseadas em dados beneficiam prosumidores e serviços públicos

Para lidar com o crescente número de DERs sendo integrados à rede elétrica sem ficarem sobrecarregados, as empresas de serviços públicos precisam depender mais das infraestruturas de serviços públicos inteligentes. Essas soluções baseadas em IA podem melhorar a coleta e o gerenciamento de dados para informar os operadores sobre risco, ineficiência e oportunidades para otimizar sistemas e redes. Esses podem ser direcionados de forma preditiva para aumentar o benefício geral que os prosumidores trazem para a rede elétrica, bem como o valor que recebem como contribuintes.

E embora existam oportunidades emergentes para as empresas do setor de energia se envolverem com suas redes de consumo, a baixa satisfação do cliente com as empresas de serviços públicos elétricos na Europa e na América do Norte continua a apresentar um problema. Com mais jogadores e startups de distribuição de energia no jogo, as expectativas dos consumidores e prosumers estão em alta. Os provedores mais bem posicionados para o sucesso serão aqueles que encontram maneiras de agregar suporte e valor significativos a esse mercado competitivo e cada vez mais complexo.

Com o uso de soluções de serviços públicos inteligentes e baseadas em IA, os fornecedores podem gerenciar, analisar e aproveitar dados em todas as redes de consumidores. Isso pode permitir que as empresas de serviços públicos do futuro personalizem as experiências do cliente e os planos de economia de energia, bem como desenvolvam insights preditivos sobre quando e onde os clientes desejarão atualizar ou ampliar seus ativos e hardware DER e prosumer.

Fontes alternativas de energia e modelos de negócios do setor de serviços públicos

A crescente pressão social, a complexidade política e os eventos climáticos desastrosos estão impulsionando a descarbonização. E o desejo de fontes de energia mais eficientes e econômicas está motivando uma nova geração de consumidores mais engajados.

Para inovadores e formadores de opinião no setor de geração e distribuição de energia, o futuro de sua indústria é altamente dependente da oferta de maior satisfação do cliente. Isso significa reformular a infraestrutura e os serviços em torno dos clientes do futuro, especificamente, os prosumidores. Se gerenciado estrategicamente, isso pode levar a um ganho/ganho tanto para o setor de serviços públicos quanto para os prosumidores. Para dar vida a soluções agradáveis ao prosseguimento, é preciso ter a capacidade de reunir e entender uma ampla variedade de conjuntos de dados díspares e complexos. E não só para coletar esses dados e analisá-los isoladamente, mas para dar vida a eles com sistemas inteligentes, usando ferramentas de IA e Machine Learning para contar histórias práticas, fazer recomendações perspicazes e ajudar a fundamentar decisões rápidas e inteligentes em tempo real.