Compartilhamento de Energia: Uma Solução Mais Verde para as Necessidades Crescentes
Explore como compartilhar energia pode economizar grana e promover a sustentabilidade.
Abdulrezzak Zekiye, Ozan Sina Bankaoglu, Ouns Bouachir, Oznur Ozkasap, Moayad Aloqaily
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Índice
- A Demanda Crescente por Energia
- O que é uma Microrrede?
- Como Funcionam as Microrredes?
- O Conceito de Compartilhamento de Energia
- Por que Compartilhar Energia?
- Como Compartilhar Energia: Diferentes Abordagens
- Compartilhamento Centralizado
- Compartilhamento entre Pares (P2P)
- Compartilhamento Egoísta: Um Toque Brincalhão
- Os Benefícios do Compartilhamento de Energia
- O Papel das Baterias
- Aplicações e Resultados na Vida Real
- E Agora?
- Conclusão
- Fonte original
À medida que o uso de energia aumenta, estamos de olho em maneiras mais inteligentes e verdes de atender a essas necessidades. Uma ideia promissora é a troca de energia. Isso permite que as pessoas troquem energia para economizar grana e reduzir desperdícios. Este artigo discute como duas formas de compartilhar energia funcionam: compartilhamento centralizado e compartilhamento entre pares (P2P). Vamos também apresentar algo um pouco travesso chamado Compartilhamento Egoísta. Vamos desmembrar isso em partes menores.
A Demanda Crescente por Energia
Imagina só: mais gente usando gadgets, eletrodomésticos e veículos elétricos do que nunca. Isso é ótimo pra tecnologia, mas nem tanto pro nosso planeta, já que aumenta a demanda por energia. Pra enfrentar esse desafio, muita gente tá optando por instalar suas próprias fontes de energia, como painéis solares. Aliás, até 2030, a Europa quer alcançar cerca de 45% de energia renovável. Enquanto isso, nos EUA, o número de casas com painéis solares deve saltar de 3,6 milhões para 16,8 milhões até 2032. Quem produz mais energia do que consome costuma ser chamado de "prosumidor", que é só um jeito chique de dizer que são tanto produtores quanto consumidores de energia.
O que é uma Microrrede?
Agora, como a gente conecta todos esses prosumidores? Entra em cena a microrrede. Uma microrrede é como uma mini usina que junta várias fontes de energia, usuários de energia e opções de armazenamento de energia em um pacote bem organizado. Imagina um encontro de família bem arrumado, onde todo mundo traz um prato pra compartilhar. Cada participante pode contribuir e se beneficiar da refeição-é assim que as microrredes operam com energia.
Como Funcionam as Microrredes?
A microrrede tem um controlador que gerencia o fluxo de energia entre todo mundo envolvido. Ele decide quando comprar energia, vender de volta pra rede principal e quando armazenar ou liberar energia das Baterias. Pense no controlador como o árbitro de um jogo; ele mantém tudo rolando de forma suave e garante que as regras sejam seguidas.
O Conceito de Compartilhamento de Energia
Agora, vamos mergulhar no compartilhamento de energia. É aqui que os prosumidores podem trocar sua energia extra com quem precisa. Algumas pessoas podem precisar de energia, mas não conseguem produzir o suficiente. Nesses casos, compartilhar energia pode ser uma salvação. É como compartilhar um guarda-chuva; quando a chuva começa, quanto mais, melhor!
Por que Compartilhar Energia?
Um dos principais objetivos do compartilhamento de energia é reduzir custos e ajudar aqueles que têm dificuldades para pagar pela energia. Por exemplo, na Espanha, em 2021, cerca de 9,3% das famílias enfrentaram pobreza energética, ou seja, não conseguiam arcar com suas necessidades energéticas. Compartilhar energia pode ajudar a preencher essa lacuna.
Como Compartilhar Energia: Diferentes Abordagens
Vamos olhar para os dois principais métodos de compartilhar energia: compartilhamento centralizado e compartilhamento P2P.
Compartilhamento Centralizado
No compartilhamento centralizado, existe uma autoridade central (pensa num chefe ou líder de equipe) que gerencia a troca de energia. Essa autoridade ajuda a combinar quem tem energia extra com quem precisa. Ela garante que todo mundo receba sua parte justa. O compartilhador centralizado compra energia dos prosumidores e depois vende para os consumidores. Esse sistema é eficiente, mas pode exigir taxas pelo serviço. A taxa é como pagar pela entrega de pizza-prático, mas pode somar bastante com o tempo.
Compartilhamento entre Pares (P2P)
No compartilhamento entre pares, também conhecido como P2P, os prosumidores compartilham energia diretamente uns com os outros. Não tem intermediário aqui, o que significa custos menores e potencialmente mais controle para quem compartilha. Mas, essa configuração depende que todo mundo se comporte bem (nada de roubo de energia, por favor!).
Compartilhamento Egoísta: Um Toque Brincalhão
Agora, vamos apresentar nosso conceito travesso: Compartilhamento Egoísta. Nesse método, os prosumidores compartilham sua energia, mas guardam um pouco pra si mesmos pra usar depois. Pense nisso como compartilhar seus lanches, mas guardando alguns pra aquela maratona de série à noite. Isso pode ser benéfico tanto pro prosumidor quanto pro consumidor, já que permite usar energia no futuro enquanto ainda ajuda os outros.
Os Benefícios do Compartilhamento de Energia
A principal vantagem do compartilhamento de energia é que nos permite reduzir nossa dependência das redes de energia tradicionais. Imagina se libertar das contas de energia mensais que te fazem passar mal. Ao negociar e compartilhar energia de forma eficaz, poderíamos cortar custos, usar energia renovável de um jeito mais eficiente e apoiar quem precisa.
O Papel das Baterias
As baterias desempenham um papel crucial no compartilhamento de energia. Elas armazenam energia excedente gerada por painéis solares ou outras fontes. Sem baterias, perderíamos uma grande oportunidade de guardar energia pra uso futuro. É como ter uma conta poupança de energia-só que em vez de dólares, estamos guardando quilowatt-horas.
Aplicações e Resultados na Vida Real
Testar esses métodos de compartilhamento de energia mostrou resultados promissores. Em um cenário, compartilhar energia entre microrredes pode reduzir a necessidade de comprar energia de empresas de utilidade pública. Isso também pode levar a custos gerais de energia mais baixos. Em um estudo recente, descobriram que usar o compartilhamento P2P poderia diminuir os custos totais de energia significativamente em comparação a não compartilhar nada.
Em ambos os métodos de compartilhamento, o objetivo é aproveitar ao máximo a energia disponível enquanto mantém as despesas baixas. Os resultados indicam que usar baterias junto com essas opções de compartilhamento pode ajudar todo mundo a economizar grana enquanto aumenta a eficiência energética.
E Agora?
As descobertas desses experimentos de compartilhamento de energia preparam o terreno para futuros avanços. Pesquisadores estão buscando maneiras de melhorar ainda mais o comércio e compartilhamento de energia. Por exemplo, desenvolver algoritmos inteligentes pra prever as necessidades energéticas poderia levar a processos de compartilhamento mais ágeis.
Vivemos tempos empolgantes, onde tecnologia e energia renovável estão trabalhando juntas pra criar um futuro mais verde. O compartilhamento de energia pode nos ajudar a alcançar nossos objetivos de sustentabilidade enquanto evita que nosso dinheiro suado escorra para contas de energia. A jornada pode estar apenas começando, mas o potencial é imenso.
Conclusão
Resumindo, o compartilhamento de energia através de microrredes é uma maneira inteligente de lidar com a crescente demanda por energia. Usando métodos como compartilhamento centralizado e P2P, além de uma pitada de interesse próprio com o Compartilhamento Egoísta, podemos criar uma situação em que todo mundo ganha. Além de oferecer alívio para quem luta pra pagar energia, também abre caminho pra um futuro energético mais limpo, verde e barato.
Vamos brindar (com coquetéis energéticos, claro) a um futuro onde compartilhar não é só cuidar-é uma necessidade!
Título: Analysis of Blockchain Assisted Energy Sharing Algorithms with Realistic Data Across Microgrids
Resumo: With escalating energy demands, innovative solutions have emerged to supply energy affordably and sustainably. Energy sharing has also been proposed as a solution, addressing affordability issues while reducing consumers' greed. In this paper, we analyse the feasibility of two energy sharing algorithms, centralized and peer-to-peer, within two scenarios, between microgrids within a county, and between microgrids across counties. In addition, we propose a new sharing algorithm named Selfish Sharing, where prosumers take advantage of consumers' batteries in return for letting them consume part of the shared energy. The results for sharing between microgrids across counties show that the dependency on the grid could be reduced by approximately 5.72%, 6.12%, and 5.93% using the centralized, peer-to-peer and selfish sharing algorithms respectively, compared to trading only. The scenario of sharing between microgrids within a county has an average decrease in dependency on the grid by 5.66%, 6.0%, and 5.80% using the centralized, peer-to-peer and selfish algorithms respectively, compared to trading without sharing. We found that trading with batteries and the proposed sharing algorithms prove to be beneficial in the sharing between microgrids case. More specifically, the case of trading and sharing energy between microgrids across counties outperforms sharing within a county, with P2P sharing appearing to be superior.
Autores: Abdulrezzak Zekiye, Ozan Sina Bankaoglu, Ouns Bouachir, Oznur Ozkasap, Moayad Aloqaily
Última atualização: 2024-11-07 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2411.04538
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2411.04538
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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