Revista Controle & Instrumentação – Edição nº 297 – 2025 |
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| E O DESAFIO DE OPERAR UM SISTEMA MULTIFONTES INTERLIGADO | |||
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| No centro da operação elétrica brasileira, o ONS Operador Nacional do Sistema Elétrico vive um mo - mento de transformação que une tecnologia, regu - lação e pressão operacional. O SIN -Sistema Interli - gado Nacional opera hoje sob novas regras impostas pelo crescimento acelerado da geração renovável distribuída, pela digitalização dos processos e pela urgência de integrar sistemas que até pouco tempo funcionavam de forma mais separada. O SIN conecta usinas e agentes de transmissão por meio de uma rede de mais de 180.000 km de linhas de alta tensão, numa estrutura que precisa responder em segundos – não mais horas ou dias. E sua escala continental aumenta o desafio técnico e humano: a operação em tempo real exige coordenação, comunicação redundante e sistemas capazes de processar volumes massivos de informação. |
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| Os números oficiais corroboram: a MMGD (micro e minigeração distribuída) no Brasil ultrapassou dezenas de gigawatts nos últimos anos — com registros recentes mostrando a marca de cerca de 37–41 GW de capacidade instalada em 2024–2025 e crescimento contínuo no primeiro semestre de 2025. Só em 2025, até maio, foram instalados centenas de sistemas, somando vários gigawatts. A consequência prática é que janelas curtas do dia (manhã e final da tarde) passaram a concentrar variações abruptas de geração e de carga — o que obriga o ONS a coordenar respostas rápidas, muitas vezes envolvendo centenas de agentes simultaneamente. | |||
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| SINAPSE: MENSAGEM DIGITAL PARA UM SIN EM TEMPO REAL Frente a esse cenário, o ONS implementou soluções que mudaram a rotina da sala de controle. O SINapse, plataforma de mensagem estruturada, desenhada para emitir comandos e receber confirmações automatizadas de centenas de plantas em segundos, reduzindo o tempo médio de resposta de 85 segundos (em 2023) para cerca de 31 segundos (em 2025) e acumulando mais de 1 milhão de solicitações trocadas. “Sem tecnologia, não teríamos como operar o sistema como ele é hoje”, disse Adel. Além de reduzir o tempo na comunicação, o SINapse funciona como camada de automação que permite ao ONS desdobrar instruções de controle como por exemplo, solicitações de redução/curtailment para agregados de agentes com latência mínima. A solução vem sendo apresentada como caso de integração cloud + operação crítica, com parceiros tecnológicos que viabilizaram o processamento e entrega das mensagens em escala nacional. |
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| TIAGO: IA ESPECIALIZADA PARA OPERADORES Paralelamente ao SINapse, o ONS inves - te em ferramentas cognitivas. O projeto co - nhecido internamente como Tiago é uma IA generativa especializada, um “chat setorial”, treinada nos milhares de documentos do Manual de Procedimentos da Operação. A proposta é oferecer respostas rápidas, segu - ras e contextualizadas aos operadores sobre recomposição de sistemas, procedimentos e instruções, reduzindo tempo de busca em documentos extensos e auxiliando a toma - da de decisão. Ter sua própria ferramenta de IA torna seu uso mais confiável já que uma IA generativa pode alucinar e isso não pode acontecer na sala de controle. |
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| VOZ, DADOS E AUTOMAÇÃO: O STT E A ESTRUTURAÇÃO DO NÃO-ESTRUTURADO Enquanto o ONS atua no macro, geren - ciando fluxos e priorizando estabilidade, distribuidoras e geradoras adotam soluções que transformam o que antes era informa - ção ‘presa’ em valor acessível. O projeto STT (Speech-to-Text), co-criado por CPFL, Engie e Radix, converte gravações de operações — milhões de chamadas e comunicações por mês — em texto indexável, permitindo bus - ca por palavra-chave, categorização e avalia - ções automatizadas de conformidade. |
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| “O projeto de pesquisa desenvolveu uma ferramenta inovadora que associa informações contidas nos registros das gravações dos Centros de Operações, obtidas através das transcrições das conversas telefônicas tratadas entre os operadores dos centros, equipes operacionais de campo e equipes de outros agentes, integrando esses dados com informações técnicas e estruturadas das demais bases operacionais da empresa. O relacionamento dessas informações possibilitou a redução de até 6 vezes no tempo de pesquisa e avaliação de eventos operacionais, aumento da qualidade e produtividade nos processos de auditorias técnicas e medição de desempenho e performance das equipes de operação. Tais facilidades permitem o uso de ferramentas de inteligência artificial, indexando informações, ampliando buscas e aumentando o valor agregado das informações disponíveis para engenheiros, analistas e equipes de gestão dos referidos Centros de Operações”, conta Rodrigo Mazo, gerente de Operação da Transmissão da CPFL. O Assistente Virtual para Centros de Operação é, em resumo, uma ferramenta de análise operacional da comunicação a partir da correlação inteligente de dados e comandos por voz. A solução é composta por diferentes módulos para os operadores (CO) das distribuidoras, transmissoras e geradoras: linha do tempo que apresenta a transcrição do diálogo entre os operadores e os eventos envolvidos (pessoal do campo); mecanismo de busca com filtros inteligentes sobre comunicação e eventos; identificador de palavras indevidas; registro e resultado de mudanças de estado; o resumo de ocorrências da operação em registro de mudança de turno; e a avaliação do operador. Foi um projeto que se iniciou em abril de 2020 e conseguiu finalizar em abril deste ano (2025), envolvendo CPFL Energia (proponente), a ENGIE (cooperada) e Radix (executora). |
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| INTEGRAÇÃO TSO–DSO: UMA PRIORIDADE ESTRATÉGICA E REGULATÓRIA | |||
| Um dos pontos técnicos centrais do setor elétrico é a urgência de integração entre os centros de operação de transmissão (TSO) e os centros de distribuição (DSO). Historicamente, as ações de transmissão e distribuição seguiram modelos operacionais e protocolos distintos, o que hoje é impraticável diante do empoderamento do consumidor e do número de produtores distribuídos. “Com o avanço da geração distribuída, a separação entre TSO e DSO já não se sustenta”, alertou Rodrigo Mazo. Adel reforçou: “A distribuição não pode mais ficar isolada. Precisamos integrar TSO e DSO com urgência.” A Aneel já vem trabalhando em propostas regulatórias para permitir o compartilhamento de dados de MMGD em tempo quase real e harmonizar as interfaces entre agentes, mas há um caminho regulatório e tecnológico a percorrer. E a integração exige ainda modelos de governança de dados e autorizações de uso; padronização de protocolos e formatos; infraestrutura de telemetria escala (smart meters, terminais sincronizados); e camadas de segurança cibernética robustas — temas que Israel Guratti, gerente do departamento de tecnologia da Abinee - Associação Brasileira da Indústria Elétrica e Eletrônica destaca como gargalos e oportunidades. |
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| GURATTI APONTA ALGUMAS AÇÕES PARA MITIGAÇÃO NA: | |||
| INFRAESTRUTURA E TECNOLOGIA Rede elétrica antiga e vulnerável: A rede elétrica brasileira, em muitos casos, é antiga e carece de modernização, o que dificulta a implementação de sistemas de automação e controle. Isto representa oportunidades para a indústria fornecedora de soluções. Investimento inicial elevado: A implementação de soluções de automação e rastreabilidade energética pode exigir um investimento inicial significativo, o que pode ser um obstáculo para algumas empresas. Falta de padronização e interoperabilidade: A falta de padronização nos protocolos de comunicação e equipamentos dificulta a integração de diferentes sistemas e a escalabilidade das soluções. No fórum internacional de normalização IEC estão sendo estabelecidos trabalhos no comitê técnico sentido de atualizar o arcabouço normativo internacional sobre os aspectos gerais do sistema de fornecimento de eletricidade e no equilíbrio aceitável entre custo e qualidade para os usuários de energia elétrica. |
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| SEGURANÇA CIBERNÉTICA | |||
| Ameaças crescentes: A automação elétrica e o controle energético envolvem o uso de sistemas digitais interconectados, o que os torna vulneráveis a ataques cibernéticos. Isso demonstra a importância crescente dos meios de mitigar ameaças virtuais, como recursos de inteligência artificial e aprendizado de máquina. Os fabricantes locais, além de estarem aderentes ao desenvolvimento dos padrões internacionais, reforçam a importância das agências reguladoras como entes de discussão da regulação junto à sociedade. | |||
| Necessidade de proteção de dados: A coleta e o armazenamento de dados de consumo e produção de energia exigem medidas robustas de segurança cibernética para evitar vazamentos e manipulações. | |||
| GESTÃO E ANÁLISE DE DADOS | |||
| Volume e complexidade dos dados: A automação gera grandes volumes de dados, que precisam ser coletados, armazenados e analisados para otimizar o controle energético e a rastreabilidade. Falta de ferramentas e expertise: É necessário desenvolver ferramentas e capacitar profissionais para lidar com a análise de dados complexos e a tomada de decisões baseada em informações em tempo real. |
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| MATRIZ ENERGÉTICA | |||
| Crescimento da geração distribuída: A crescente adoção de fontes de energia renovável, como a solar, introduz novas complexidades para a automação e controle da rede elétrica, exigindo soluções que lidem com a intermitência e a descentralização. | |||
| Necessidade de flexibilidade e resiliência: A rede elétrica precisa se adaptar para garantir a estabilidade e a qualidade do fornecimento de energia em um cenário de crescente geração distribuída e de eventos climáticos extremos. | |||
| Guratti ainda ressalta que “a indústria representada pela Abinee está pronta a avaliar as necessidades dos diversos cenários e complexidades do sistema brasileiro para entregar soluções confiáveis e de custo adequado. A participação nos fóruns internacionais, como a IEC, é fundamental para soluções integradas e que aproveitem ganhos de escala ao passo que atendem às especificidades do mercado local. E a colaboração entre diferentes atores do ecossistema de inovação, como os fabricantes associados à Abinee e os institutos associados ao IPD Eletron, contribui para a implementação de soluções mais eficientes e sustentáveis, impulsionando a transição para uma economia de baixo carbono com a utilização de sistemas cada vez mais eletrificados, digitalizados e conectados”. | |||
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| TECNOLOGIA DE FORNECEDORES: O CASO BECKHOFF E A RASTREABILIDADE 24/7 | |||
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| A interoperabilidade que se busca no SIN e entre TSO/DSO passa inevitavelmente por fornecedores tecnológicos que entreguem precisão de medição, sincronização temporal e protocolos abertos. Marcos Giorjiani, diretor geral da Beckhoff no Brasil, enfatiza soluções de controle baseado em PC, terminais de medição via EtherCAT e o software TwinCAT. “Em ambientes energéticos críticos, como subestações, parques solares e eólicos, essas soluções são aplicadas para monitoramento contínuo de energia, controle de processos e integração de dados em tempo real”, afirma. A tecnologia da Beckhoff já está presente em mais de 130.000 turbinas eólicas por todo o mundo, viabilizando funções como controle de pitch, monitoramento de vibração e integração com sistemas de supervisão. Além disso, seus terminais de medição EL3443, EL3446 e EL3783, combinados com transformadores de corrente SCT, oferecem uma solução escalável para medição distribuída, ideal para subestações e redes descentralizadas — inclusive em níveis de baixa e média tensão. O executivo ressalta ainda que a presença de digital twins e machine learning embarcado em plataformas de automação permite otimização preditiva de ativos (turbinas, inversores, transformadores) e aumenta a visibilidade operacional, reduzindo custos de manutenção e otimizando disponibilidade. |
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| MOLDANDO UM FUTURO SUSTENTÁVEL COM TECNOLOGIA | |||
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| A ABB tem desempenhado um papel importante na modernização da infraestrutura elétrica e digitalização do setor no Brasil, com foco em subestações digitais, centros de controle, redes inteligentes e hubs industriais, todos alinhados às demandas de transição energética, automação avançada e rastreabilidade em tempo real. O pioneirismo da ABB com tecnologia de automação de subestações com tecnologia IEC61850 vem proporcionando a digitalização de subestações elétricas, viabilizando a transformação digital com a aplicação da plataforma de gerenciamento e otimização de energia OPTIMAX. Nesta configuração, a ABB pode montar centros integrados de controle de sistema elétricos para gerenciamento de qualquer fonte de energia, deslocando picos de demanda, reduzindo custos com energia elétrica no mercado livre e podendo integrar fontes solares e baterias com consumo industrial. Isso otimiza a matriz energética híbrida (hidráulica, renováveis, gás, diesel e até mesmo hidrogênio) com controle ativo e preditivo. A rastreabilidade do sistema OPTIMAX é conseguida com relatórios automáticos para auditorias ESG, ISO 50001 e critérios de descarbonização. No caso dos gêmeos digitais, a ABB vem desenvolvendo uma capacidade digital unificada e intersetorial. A tecnologia ABB Ability é aplicada a dispositivos, sistemas e serviços. São soluções que interagem de forma otimizada em uma plataforma integrada. A tecnologia na indústria só pode trazer resultados quando integrada e aplicada de acordo com a realidade daquela produção. Abarcar inteligência artificial e gêmeos digitais para desenvolver projetos, integrar sistemas, deixar diagnósticos mais precisos e ter mais previsibilidade é excelente, mas é necessário um entendimento completo da operação para saber como e quando a alta tecnologia pode ser aplicada. A ABB vem aprimorando sua capacidade de criar representações digitais de sensores, dispositivos e de sistemas digitais cada vez mais idênticos aos ativos físicos e isso é fruto de um trabalho que é feito globalmente através de seus centros de pesquisa espalhados pelo mundo. |
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| No âmbito da sustentabilidade, por exemplo, nós temos uma parceria com a Pace CCS para desenvolver uma solução capaz de reduzir o custo de integração da captura e armazenamento de carbono (CCS) em operações industriais novas e existentes. A proposta é basicamente trabalhar o sequestro e armazenamento de carbono por meio de gêmeos digitais. Embora a ABB não certifique diretamente a energia limpa, oferece soluções para gestão de energias renováveis e para o consumo energético, o que consequentemente ajuda a reduzir as emissões. É o caso do Optimax, uma plataforma de gerenciamento de energia que dispõe de várias soluções de controle energético. O Optimax pode ser aplicado a diferentes portes de operação industrial. Além disso, a ABB oferece um modelo testado em sua própria operação, o Mission to Zero™. Nele todas as unidades são incentivadas a buscar emissões net-zero e operações mais sustentáveis. Ao aplicar soluções digitais, reduzimos, em 2024, nossas emissões de GEE de escopo 1 e 2 em 78% comparado com 2019, nosso ano de referência. Nossa ambição é chegar ao net zero até 2050. |
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| O Brasil vem avançando na questão de regulações para garantir confiabilidade do sistema elétrico. Acredito que neste momento o gargalo da infraestrutura seja o mais importante de superar porque, sem uma expansão bem pensada e contínua, não é possível escalar as tecnologias que vão otimizar a geração e o consumo de energia elétrica, principalmente por parte das indústrias. A tecnologia para alcançar eficiência energética, reduzir impacto ambiental e aumentar a produtivdade está disponível, mas é necessário investimento na expansão da infraestrutura para ela entrar no jogo e fazer a diferença. Outro ponto que merece atenção, é a formação e retenção de engenheiros capacitados para atuarem no setor de energia e tecnologia. Observamos uma tendência crescente de jovens engenheiros migrarem para áreas como o setor financeiro e de tecnologia da informação. Essa movimentação reduz a disponibilidade de talentos técnicos justamente nos segmentos que mais demandam inovação e conhecimento especializado. Para que o Brasil avance de forma sustentável na modernização do sistema elétrico, é essencial também fortalecer a valorização da engenharia e promover maior integração entre universidades e indústria. |
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| Em 2023, a ABB assinou um contrato de 10 anos com o Imperial College London para dar continuidade à parceria em tecnologia de captura de carbono, utilizando o sistema ABB 800xA como base da planta. Essa colaboração tem como objetivo apoiar a formação da futura força de trabalho e impulsionar a transição energética. A planta instalada no Imperial College prepara estudantes para um futuro com emissões líquidas zero e contribui para reduzir a escassez de profissionais nas áreas de ciência, tecnologia, engenharia e matemática (STEM). Desde 2012, mais de 4.500 alunos já utilizaram essa estrutura. Trata-se da única instalação educacional desse tipo no mundo, equipada com mais de 250 instrumentos e sensores que coletam e transmitem dados a um sistema de controle distribuído, simulando condições operacionais reais. No Brasil, a ABB também mantém parcerias com instituições de ensino. Atualmente, o sistema de automação 800xA está presente no laboratório LCPI da Poli/USP, onde realiza o controle de processo de duas plantas — uma de vazão e outra de controle de pH. Essa estrutura tem como objetivo capacitar alunos de mestrado e doutorado, preparando-os para os desafios do mercado industrial. |
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| A IMPORTÂNCIA DA GERAÇÃO DISTRIBUÍDA — TECNOLOGIAS, DEBATES E CONTROVÉ | |||
| A geração distribuída (GD) — sobretudo a micro e mini (MMGD) — é, hoje, um dos vetores que mais impactam as políticas e a operação do SIN. E é preciso entendê-la em três dimensões: tecnologia, benefícios e resistências. As tecnologias utilizadas na GD já são dominadas: Painéis fotovoltaicos (strings residenciais, inversores string e microinversores); Inversores inteligentes com capacidades de comunicação (Modbus, SunSpec, IEC 61850 em aplicações maiores) e recursos de grid support (VVV, ride-through, curtailment); Baterias (BESS) e sistemas híbridos (fonte + storage) que permitem dessazonalização e serviços de reserva na ponta; Soluções de agregação / virtual power plants (VPPs) que coordenam portfólios de GD para oferecer serviços ao mercado; Medidores inteligentes e gateways de comunicação para telemetria e faturamento em tempo quase real. A elas estão sendo agregadas as tecnologias ditas disruptivas como machine learning e IA. |
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| Utilizar bem todas as tecnologias gera benefícios claros como a redução de perdas na distribuição e melhora da resiliência local; a democratização do acesso à geração; aumenta o potencial redução de custos de energia para consumidores com comportamento e dimensionamento adequados; aumenta a possibilidade de prestar serviços ao sistema (reserva, resposta à demanda) quando integrados e gerenciados adequadamente. | |||
| Mas há quem seja contra a Geração Distribuída por conta do impacto na Operacionalidade e estabilidade - injeções massivas e não coordenadas podem provocar sobretensões, variações de frequência locais e complicar a operação de proteção (relés e coordenação). Na ponta, a gestão de fluxos reversos exige adaptações técnicas que nem todas as redes estão preparadas para suportar. Esses efeitos já levaram a episódios de curtailment (limitação da geração renovável) em 2023–2024, afetando a remuneração de projetos e gerando reclamações do setor. Também há discordância sobre quem arca com os custos de infraestrutura (reinforços de rede, smart meters) — todos os consumidores ou apenas os prósumidores? Reguladores e utilities batem cabeça sobre modelos de tarifação e crédito. Preocupa ainda que em momentos de excesso de renováveis, a necessidade de despachar térmicas para garantir confiabilidade reduz as horas úteis para remuneração dessas térmicas, complicando contratos e investimentos marginalizados. E claro, a ampliação de pontos de conexão e IoT aumenta a superfície de ataque, o que requer padrões de segurança e governança de dados - tema que Israel Guratti pontua como central. Então, a GD é tecnologia habilitadora e empoderadora, mas exige uma arquitetura de integração (telemetria, protocolos, agregadores, mercados de flexibilidade) e regulação clara para que seus benefícios sejam plenamente realizados sem transferir riscos indevidos ao sistema ou a consumidores vulneráveis - EPE – Empresa de Pesquisa Energética e Aneel enfatizam a necessidade de planejamento coordenado e de instrumentos de mercado que permitam monetizar serviços de flexibilidade na ponta. |
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| DESAFIOS E SOLUÇÕES NA INTEGRAÇÃO DE RENOVÁVEIS E TÉRMICAS | |||
| Os últimos três anos foram um laboratório intenso para o SIN. Eventos climáticos - secas, enchentes, ondas de calor - e a expansão acelerada de renováveis levaram a ajustes operacionais e tecnológicos. Em regiões com grande concentração de parques eólicos e solares (Nordeste), a limitação de capacidade de transmissão gerou curtailment (redução forçada de injeção), degradando a receita dos projetos e limitando o aproveitamento da resiliência renovável. As soluções encontradas – implantadas ou em curso – foram os leilões e projetos de expansão de rede (linhas de transmissão e reforços de subestações) para aliviar gargalos; políticas de despacho e flexibilização para uso coordenado de baterias e termoelétricas durante picos; mecanismos de mercado para incentivar flexibilidade e redispatch local. A intermitência de solar e vento exige previsões de carga e geração cada vez mais finas e confiáveis para minimizar sobrecargas e oscilações. Eventos de baixa frequência (oscilações) que causaram apagões significativos mundo afora reforçaram a necessidade de monitoramento em alta resolução. Isso tem sido encaminhado com a adoção de fasores(*) e medição de alta velocidade para detectar oscilações em tempo real; modelos avançados de previsão de vento e irradiância (ML/AI) integrados ao despacho; maior uso de simulações em tempo real e gêmeos digitais para testar cenários operacionais antes de operar medidas críticas. |
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| Outro desafio para a GD é, mesmo na presença de alta penetração renovável, manter reservas de inércia e gerenciar rampas de carga ficou mais complexo: hidrelétricas precisam estar aptas a rampas rápidas quando a solar cai no fim do dia; térmicas precisam operar de modo mais flexível. O Brasil enfrentou períodos em que a seca reduziu hidrelétricas e aumentou a demanda por carvão e gás. As soluções que se apresentam são a flexibilização do despacho térmico e contratos que remunerem capacidade de resposta rápida; manter a operação coordenada de armazenamento (baterias atrás do medidor e em centrais) para amortecer rampas; aumentar os investimentos em digitalização de usinas para reduzir tempos de partida e aumentar flexibilidade operacional. Sempre ter em mente que o aumento dos pontos de conexão (GD, smart meters, gateways) elevou a exposição a riscos cibernéticos e de privacidade de dados e a automação sem padrões seguros pode introduzir vulnerabilidades em sistemas críticos. Então, é preciso estabelecer programas de hardening, segmentação de redes e implementação de padrões internacionais de segurança; desenvolver políticas de governança de dados e consentimento para uso de telemetria dos consumidores; estimular a colaboração entre fabricantes, utilities e órgãos regulatórios para definir normas de interoperabilidade com segurança. Ainda nesse campo tecnológico, a falta de interoperabilidade e protocolos unificados impede respostas coordenadas entre níveis de sistema e isso impõe maior utilização de plataformas como o SINapse e orquestração de ações programadas e automáticas; mecanismos tarifários que remunerem recursos distribuídos; pilotos de integração com agregadores que consolidam portfólios de GD para oferecer serviços ao mercado de curto prazo. Essas frentes combinadas refletem uma agenda tecnológica e regulatória intensa — com acertos e lições aprendidas nos últimos três anos. A chave tem sido testar, padronizar e escalar soluções que provem confiabilidade antes de uso massivo. |
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| Entre as múltiplas tecnologias, há um reconhecimento necessário: o operador humano, que continua sendo peça-chave. “Estamos consumindo energia agora porque há um ser humano operando esse sistema neste exato momento”, disse Adel, lembrando que automação sem governança humana pode ser perigosa. IA e automação são assistentes — não substitutos — e que o foco deve ser reduzir carga cognitiva, garantir formação contínua e cuidar da saúde mental dos profissionais. Então, em paralelo aos investimentos em tecnologia e estruturas, as empresas investem em capacitação, simulações com realidade aumentada e gêmeos digitais e em redefinição de procedimentos para que novos operadores, acostumados a fluxos digitais, possam operar com segurança uma rede muito mais complexa. | |||
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