Zoltan Nagy, Universidade do Texas em Austin
Meus colegas e eu desenvolvemos um sistema de inteligência artificial que ajuda os edifícios a mudar seu uso de energia para momentos em que a rede elétrica está mais limpa.
Sou um engenheiro que estuda e desenvolve edifícios inteligentes. Meu laboratório criou o Merlin, que aprende como as pessoas usam energia em suas casas e ajustam controles de energia, como termostatos, para atender às suas necessidades, ao mesmo tempo em que minimiza o impacto na rede. O sistema pode aprender em um conjunto de edifícios e ocupantes e ser usado em edifícios com diferentes controles e padrões de uso de energia.
Nós o apelidamos de Merlin, em homenagem ao lendário mago do Rei Arthur, para refletir a natureza mágica do sistema: Ele coleta automaticamente dados sobre como as pessoas usam a energia em suas casas e identifica oportunidades para carregar e descarregar o armazenamento da bateria doméstica. E faz isso de forma que você sempre tenha energia para o que precisar. Assim, seu ar-condicionado está sempre disponível, mas, ao mesmo tempo, ele reduz a pressão sobre a rede elétrica, por exemplo, durante os picos da tarde.
Se a demanda ultrapassar a geração disponível, as concessionárias normalmente pedem aos clientes que ajustem seus termostatos e reduzam suas cargas. Se isso não for suficiente, é possível que haja apagões. É aí que entra o Merlin. Ao gerenciar o uso de energia nas residências de forma mais inteligente, o Merlin ajuda a equilibrar o fornecimento de energia, tornando as redes elétricas mais estáveis e confiáveis. O Merlin gerencia o uso da bateria da residência pela rede e, ao mesmo tempo, mantém o consumo normal de energia da residência.
Por que é importante
Para enfrentar as mudanças climáticas, a sociedade precisa fazer a transição para a geração de energia elétrica usando exclusivamente fontes de combustíveis não fósseis, como solar, eólica e nuclear. Além disso, todos os eletrodomésticos, ou usos finais – aquecimento, cozimento, secagem de roupas – devem ser eletrificados. Uma transição semelhante está ocorrendo com os carros, passando de veículos com motor de combustão interna para veículos elétricos a bateria. No entanto, a maioria das fontes de energia renovável não pode ser distribuída, o que significa que as empresas de energia não podem simplesmente ligá-las quando necessário.
Isso exige uma mudança fundamental de um sistema de energia centralizado, no qual uma usina gera toda a eletricidade necessária, para um sistema mais descentralizado ou distribuído. Em sistemas descentralizados, a energia é gerada nas bordas da rede – por exemplo, em residências com painéis solares – e as residências e edifícios comerciais podem armazenar energia em baterias.
As residências e os edifícios comerciais também tentam ativamente reduzir ou deslocar suas cargas para reduzir suas demandas na rede. Isso significa menos apagões e menos desperdício de energia. Além disso, o uso mais eficiente da energia ajuda a reduzir as emissões de gases de efeito estufa.
Que outras pesquisas estão sendo feitas
Pesquisadores estão trabalhando em várias maneiras de tornar os edifícios mais inteligentes e melhores em mudar seu uso de energia. Na verdade, o Departamento de Energia dos EUA criou um roteiro nacional para desenvolver tais edifícios eficientes interativos com a rede para triplicar a eficiência energética e a flexibilidade da demanda de energia dos edifícios até 2030. Em 2021, o departamento financiou 10 projetos de parcerias público-privadas com seu programa Connected Communities para desenvolver e testar tecnologias para edifícios interativos com a rede.
A Agência Internacional de Energia apoiou uma variedade de programas nos quais pesquisadores estão trabalhando em aplicativos de software para permitir uma operação de edifícios mais inteligente, edifícios com flexibilidade energética e, mais recentemente, controle de edifícios integrado à rede.
Todos esses programas e desenvolvimentos se concentram em sistemas de controle avançados e na promoção da adoção de tecnologias inteligentes para otimizar o uso de energia, semelhante ao Merlin.
O que vem a seguir
A próxima etapa é testar sistemas como o Merlin em mais comunidades sob condições realistas e entender como eles funcionam em diferentes locais e condições. É importante que coletemos feedback sobre as experiências dos usuários e as integremos em nossos próximos protótipos para garantir a aceitabilidade dos sistemas de IA que gerenciam a energia doméstica das pessoas. Nosso objetivo é tornar esses sistemas fáceis de usar e acessíveis para que todos possam se beneficiar de residências mais inteligentes e mais ecológicas.
O objetivo é que cada bairro tenha casas que compartilhem energia como uma equipe, sempre garantindo que haja energia suficiente para todos e usando o mínimo possível da rede.
O Resumo de Pesquisa é uma breve análise de um trabalho acadêmico interessante.
Zoltan Nagy , Professor Assistente de Engenharia Civil, Arquitetônica e Ambiental, Universidade do Texas em Austin
Este artigo foi republicado do The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.
