Gémeos Digitais: A Pedra Angular do Setor Elétrico 4.0

Na indústria, gémeos digitais referem-se ao mapeamento de modelos de ativos físicos numa plataforma digital, onde se cria uma réplica virtual de qualquer objeto ou processo físico.

A modelação é criada usando informação de quantidades massivas de dados de design, fabrico, inspeção, reparação, sensores e operacionais, sendo constantemente atualizada com dados do ativo.

A evolução da indústria rumo à 4.0 implica uma transição para fontes de energia eficientes e um sistema de gestão inteligente para estas. Por isso, os gémeos digitais são uma peça chave em indústrias como a elétrica, pois permitem controlar todos os recursos energéticos distribuídos na rede e ter o software adequado para analisar e visualizar todos os dados.

O gémeo digital no setor energético

O gémeo digital permite uma gestão mais inteligente dos recursos energéticos do setor. Com esta tecnologia, operadores elétricos manipulam as condições de ativos digitais para planeamento de cenários sem interferir com a operação do ativo físico.

Além disso, permite compreender e modelar o desempenho de, por exemplo, uma central elétrica, representando o seu estado, operação ou posição, quase em tempo real. É portanto muito benéfico para empresas de utilities quando planeiam ações futuras com uma grande quantidade de recursos energéticos distribuídos, como painéis solares, na rede.

Benefícios para o setor energético

Os gémeos digitais podem ser usados para replicar as características físicas e operacionais de uma central de geração de energia ou outro ativo de utility antes da construção e também para ajudar a melhorar operações e manutenção ao longo da vida útil da instalação física.

Alguns dos objetivos-chave do gémeo digital são poupança de custos, aumento de receitas, redução de interrupções, melhoria de operações e gestão de dinâmicas de mercado. Aprofundamos agora os seguintes benefícios específicos para o setor elétrico.

Ajuda a compreender com precisão a procura energética

Um gémeo digital compreende um "espaço real", um "espaço virtual" e um fluxo de dados "entre eles que nos permite experimentar com segurança e realizar uma análise abrangente da informação.

Conectar e compreender a informação que entra e sai dos processos permite realizar simulações e cenários de consumo energético com grande precisão e adaptar o fornecimento de eletricidade a eles.

Análise e redução de custos de implementação

Com gémeos digitais, é possível gerir massivamente processos industriais muito complexos que requerem uma arquitetura de integração estrita e automação industrial para serem eficientes.

São capazes de orientar utilities e ajudá-las a tomar decisões informadas sobre como melhorar a disponibilidade de ativos e a forma ideal de os organizar para tornar processos rentáveis e poupar custos.

Tomada de decisão para armazenamento energético ótimo

Esta tecnologia permite estabelecer uma estratégia ótima de operação diária ou horária baseada na previsão meteorológica ou no preço da eletricidade, e prever operações de manutenção quando o nível de eficiência cai abaixo de um certo valor.

Fazer estimativas de vida útil de ativos, detetar anomalias comportamentais e calcular eficiência térmica para garantir que processos de operações e manutenção são otimizados ao longo da central elétrica.

Gestão de rede inteligente e integrada

O gémeo digital é uma nova forma de gestão inteligente que torna as redes infinitamente mais orientadas a dados, prospectivas e com uma visão global do ambiente que as rodeia, o que as torna mais sofisticadas e dinâmicas.

Implementar um sistema de gémeos digitais permitirá às empresas aproveitar perto de 99% da disponibilidade das suas centrais elétricas, aumentando o seu valor consideravelmente.

A importância da interoperabilidade

Um gémeo digital deve andar de mãos dadas com soluções de Big Data, Internet das Coisas (IoT) e Inteligência Artificial (IA). Neste framework, cria-se um ambiente de objetos reais (equipados com sensores e software) e outras tecnologias com o objetivo de trocar dados através da Internet, que podem então ser processados por esta tecnologia.

Mas uma das limitações desta tecnologia é que pode ser difícil de implementar, devido à falta de software open source e problemas de interoperabilidade. Plataformas como o Nexus Integra usam tecnologias open source para integrar diferentes tecnologias sem limites e abrem as portas à implementação de gémeos digitais na sua empresa elétrica.

Implemente o seu gémeo digital com Nexus Integra

O gémeo digital pode avaliar e simular sistemas para melhorar o seu design e desempenho. De facto, relatórios como o "Beyond the hype of i4.0" da KPMG identificam claramente esta tecnologia como uma ferramenta chave para alcançar a Indústria 4.0.

Para isso, uma empresa deve começar por centralizar os ativos que já possui e colocá-los numa posição que possa ser partilhada, e avançar a partir daí. A ingestão e estruturação de dados em tempo real e históricos oferecida pela plataforma Nexus Integra permite a implantação de Gémeos Digitais fiáveis que facilitam o controlo, simulação e eficiência em tarefas de manutenção para extensões de fábrica.