1

VE, legislação do setor de energia elétrica e impacto sobre as concessionárias de distribuição

Rodrigo SacchiAssessoria de Planejamento e GestãoVice Presidência de Gestão de EnergiaCPFL Energia

2º Seminário Veículos Elétricos & Rede Elétrica

Rio de Janeiro Novembro 2010

2

Veículo Elétrico & Rede Elétrica

A CPFL Energia e seus Projetos de VEs

Infraestrutura de Recarga para VEs

Conclusões e Desafios

Agenda

Impactos da Recarga de Veículos Elétricos

3

A CPFL Energia é o maior grupo privado nacional no Setor de Energia Elétrica

CPFL 2,0%1

Outros 98,0%

Presença no Mercado

Outros 78,6%

CPFL 21,4%

Outros 87,0%

CPFL 13,0%1

Participação

Áreas de Atuação

DistribuiçãoMercado Cativo e Uso da Rede• 6,5 milhões de clientes• 568 municípios• Vendas de 48.400 GWh2

GeraçãoFoco principal em renováveis• 40 hidrelétricas em operação• 1.737 MW potência instalada• 4 usinas em construção

ComercializaçãoMercado livre de energia e Unidades de Negócios de Serviços• 72 clientes livres• Vendas de 9.861 GWh2

• Serviços: R$ 89 milhões de receita2

Líder de mercado

4º gerador privado do País

Líder de mercado

1) Fonte: Aneel 2) Não inclui vendas na CCEE e para dentro do Grupo.

4

• Veículos Elétricos utilização em perímetro Urbano• Desenvolvimento de outros projetos Produção de VEs em escala

comercial EDRA ARIS TH!NK CITY

• Scooter ElétricaEstudo com a UNICAMP.

Definição de novos fornecedores

• EletropostoEspecificação, Projeto, Prototipagem e Operação com o sistema CPFL Total

Palio Weekend ElétricoParceria entre Itaipu, Fiat e algumas empresas do setor elétrico

Programa de Veículos Elétricos da CPFL

5

Dados Técnicos

PerformanceVeloc. Máx.: 80 Km/hAcelereção: 0-60 Km/h – 5 segundosAutonomia: 100 Km

DimensõesPneus: 175/70 x 14” 88T Diâmetro de Manobra: 8m (Raio: 4.0m)Peso: 600 Kg com baterias

PerformanceCarga Útil: 400 Kg + motorista

BateriaIon de Fosfato e Lítio (LiFePo4)84 V – 200 A/ h

PowertrainMotor: Transversal, 18 HP,8000 RPM max,Corrente alternada

CarregadorInteligente, 84 V,On-board, eletrônico,Bivolt 25 Ah.

CPFL/EDRA ARIS – Veículo Elétrico Leve de Alumínio

Recebeu Certificação Tipo A em Eficiência Energética59,53 Km/L (Equivalente)

6 * ECE-R101

PerformanceVel. máx: 100Km/hAceleração: 0-50Km/h – 6.5 secondsAceleração: 0-80Km/h – 16.0 secondsTempo de recarga – tomada elétrica padrão:0-100% SOC (state of charge) aprox. 9 horas, 230VACRange 160* km

DimensõesComprimento: 3143 mm Largura: 1658 mm Altura: 1596 mm Entre-eixos: 1970mm Elevação: 1374mm frente/1424mm traseirra Pneus: 165/65 x 14 Diametro de manobra: 9m (Raio: 4.5m)

CaracterísticasDireção HidráulicaDuplo AirbagABSA/C2+2 AssentosPeso da Bateria: 245kg Peso Total: 1038 kg Capacidade de Carga: 165 kg

Batteries

– Zebra, 28.3kWh sódio

– Li-Ion (ENER1)

PowertrainMotor: motor elétrico trifásico assíncrono Potência nominal: 17kW

CPFL/TH!NK CITY

Dados Técnicos

7

Linha de Montagem

8

O veículo elétrico apresenta várias vantagens importantes quando comparado com um veículo de combustão interna

Principais vantagens do VE vs. veículo de combustão interna

1 Maior eficiência 2 Menor emissão de CO2

4 Menor custo operacional 3 Menor ruído

Vantagens do veículo elétrico

Fonte: CPFL

9

O veículo elétrico é até 150% mais eficiente que um carro de combustão interna

Eficiência energética [%]

Fonte: International Energy Agency; US Department of Energy; CPFL

Comparativo de eficiência

75%

40%30%

+150%+33%• Veículo de combustão interna a

gasolina

• Veículo de combustão interna a diesel

• Veículo elétrico

Eficiência do veículo elétrico comparado ao veículo de combustão interna

1) Veículo de combustão interna

1 MAIOR EFICIÊNCIA

VCI a gasolina1) VCI a diesel1) Veículo elétrico

Motor comb.intern

a 30%

Tração mecânica

95%≈ 30%

Motor comb.intern

a 43%

Tração mecânica

95%≈ 40%

Carreg. bateria 89%

Tração mecân.

89%≈ 75%

Motor elétrico

94%

10

No Brasil, o extraordinário mix de energia limpa configura terreno para veículos praticamente sem emissões

Fonte: ONS, ANFAVEA, EPE, IBGE, JD Power, Reuters, CPFL

Mix de geração de energia no Brasil [2009; % energia consumida]

• Hidrelétricas correspondem à maior parcela da energia consumida

Emissões por tipo de combustível (veículos leves) [2009; g CO2/km]2)

Redução total de CO2 em 2020 (veículos leves) [Mt CO2]

6

Etanol 41

GNV 135

Diesel 165

Gasolina1) 162

VE passageiro

3%

NuclearTérmica4%

Hidro93%

61,38,069,3

Emissões com VE

Redução de emissões com VE

Emissões Totais

Visão geral da matriz energética de geração e das emissões de CO2 no Brasil

1) A gasolina considerada contém entre 22% e 24% de etanol2) Cálculo considerando todo o ciclo, desde extração/plantação até queima no veículo

• Premissa:10% da frota nacional de veículos leves será elétrica em 2020

• Meta de redução de pelo menos 36,1% nas emissões totais de CO2 até 2020 (COP – 15)

emissões totais (2009): 694 Mt CO2

Total (2009): 50,7 GW

2 MENOR EMISSÃO DE CO2

11

O nível de ruído emitido por veículos elétricos é 68% menor que o de veículos adicionais a combustão

Fonte: Mitsubishi; CPFL

Comparativo do nível de ruído emitido por tipo de veículo

3 MENOR RUÍDO

Comparativo1) da Intensidade Sonora [ μW/m2 ]

Comentários

5,0

15,8

Veículo de combustão

interna

-68%

Veículo Elétrico

• Veículos elétricos podem amenizar a poluição sonora que domina as grandes cidades brasileiras

• A redução do nível de ruído tem impactos na saúde e no bem-estar da população, além de benefícios econômicos

1) Veículos de entrada com velocidade de 50 km/h

12

O custo operacional do veículo elétrico é significativamente menor que as demais alternativas existentes hoje no mercado

4 MENOR CUSTO OPERACIONAL

Comparativo de custos de combustíveis

Comparativo de custos de combustível [2010; R$/100 km]

Principais premissas

3,84

14,29

18,25

VCI (gasolina)

VCI (álcool)

-79%-22%

Veículo Elétrico

• Veículo elétrico– Consumo [kwh/100 km]: 13– Preço da eletricidade1) [R$/kwh]:

0,30

• Veículo de combustão interna2)

Consumo [km/L]

Preço3) [R$/L]

Gasolina

2,50

Álcool

1,30

13,7 9,1

1) Tarifa Residencial Normal para CPFL Piratininga (não inclui PIS/COFINS) 2) Golf BlueMotion 1.6L 3) Preço médio no estado de São PauloFonte: CPFL

13

Avaliação do Impacto dos VEs sobre a Rede Elétrica

É importante observar que as vendas em larga escala de carros elétricos ainda não estão acontecendo, portanto os dados de desempenho mostrados devem ser considerados com cautela.

14

Cenário Tendencial - Hipóteses

Taxa média de crescimento da frota de automóveis do Estado, que foi de 5,43% no período de 2002-2008.

O limite máximo de substituição de 50% das vendas, por outro lado, pressupõe que o carro elétrico terá sucesso como o “segundo carro”, utilizado para o dia a dia intra-urbano, deixando para carros a combustão interna, inclusive os híbridos, viagens e percursos mais longos.

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Cenário Tendencial - Resultados

Tabela 5 - Cenário TendencialImpacto no uso do automóvel no Estado de SP

2020 2030Hab/Carro 2,82 2,25Participação do carro elétrico na frota de automóveis % 4,88 36,50

Impacto no consumo de eletricidade (MWh) % do totalRegião 2020 2030 2020 2030Estado de São Paulo 1.659.821 16.218.161 0,78% 5,51%Paulista 381.154 3.739.671 0,93% 6,61%Piratininga 133.732 1.342.044 0,67% 5,25%

Paulista

0

1.000.000

2.000.000

3.000.000

4.000.000

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

2017

2018

2019

2020

2021

2022

2023

2024

2025

2026

2027

2028

2029

2030

MWh

Piratininga

0

1.000.000

2.000.000

3.000.000

4.000.000

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

2017

2018

2019

2020

2021

2022

2023

2024

2025

2026

2027

2028

2029

2030

MWh

161) Fonte: EPE- Plano Decenal de Expansão de Energia 2019 2) Considera empreendimentos de geração constantes do SIN 3) Os valores da tabela indicam a potência instalada em dezembro de cada ano, considerando a motorização das UHEs (a) inclui estimativa de importação da UHE Itaipu não consumida pelo sistema elétrico paraguaio (b) não considera a autoprodução, que, para os estudos energéticos, é representada como abatimento de carga.

Energia no Brasil Plano Decenal de Expansão de Energia Elétrica

• Investimento total de R$ 175 bilhões• Expansão de 61% na potência instalada de geração (63.480 MW)2

• Incremento de 38% em linhas de transmissão (36.797 Km)2

Plano Decenal de Expansão de Energia Elétrica 20191 (EPE)

Evolução da capacidade instalada por fonte de geração3 (GW)

• Parque gerador precisa de hedgetérmico (redução da capacidade de armazenamento de água)

• Expectativa de oferta de gás natural a partir dos projetos existentes da Petrobrás e pré-sal

• Cenário de morosidade na obtenção das licenças deve continuar (crescimento aquecido do mercado vs liberação de novos projetos hidrelétricos)

49%167112Total(b)

47%13894Total Renováveis

291193

123

697

1172019

57%0%

-34%162%82%30%70%

321%58%72%40%

Var. %

1Eólica5Biomassa4PCH

18Total Não-Renováveis1Gás de processo2Óleo diesel3Óleo combustível2Carvão9Gás natural2Urânio

83Hidro(a)2010Fonte

• Investimento total de R$ 175 bilhões• Expansão de 61% na potência instalada de geração (63.480 MW)2

• Incremento de 38% em linhas de transmissão (36.797 Km)2

Plano Decenal de Expansão de Energia Elétrica 20191 (EPE)

Evolução da capacidade instalada por fonte de geração3 (GW)

• Parque gerador precisa de hedgetérmico (redução da capacidade de armazenamento de água)

• Expectativa de oferta de gás natural a partir dos projetos existentes da Petrobrás e pré-sal

• Cenário de morosidade na obtenção das licenças deve continuar (crescimento aquecido do mercado vs liberação de novos projetos hidrelétricos)

49%167112Total(b)

47%13894Total Renováveis

291193

123

697

1172019

57%0%

-34%162%82%30%70%

321%58%72%40%

Var. %

1Eólica5Biomassa4PCH

18Total Não-Renováveis1Gás de processo2Óleo diesel3Óleo combustível2Carvão9Gás natural2Urânio

83Hidro(a)2010Fonte

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Expansão da capacidade instalada - opções de expansão

Norte:• Alto potencial hidroelétrico disponível

• Geração térmica utilizando carvão importado

Nordeste:• Geração térmica local (GNL, carvão, óleo combustível)

• Potencial eólico em desenvolvimento

Sudeste/CO:• Geração térmica local (GNL, biomassa de bagaço de cana)

Sul:• Geração térmica local a carvão nacional

• Potencial eólico em desenvolvimento

171) Fonte: PSR.

18

Estudo de Caso de V2G (Vehicle to Grid)

Batteries

– Zebra, 28.3kWh Sódio

Horário de Ponta Fora da Ponta894,18 159,16

Tarifa da CPFL Paulista (“Tarifa Verde”)A4 (2,3 a 25 kV) – R$/ MWh

Ganho / dia

R$ 20,80

Cada dia de “V2G”

Representa uma semana com o custo de recarga do

VE

Distância média por dia = 70 Km Custo da Eletricidade por Km = 0,04 R$/Km

19

Redes Inteligentes

20

“Ver” a Autonomia

Interatividade: Usuário - Rede Inteligente - VE

21

Eletroposto CPFL/ETEL Automação

Instalado em Junho/2010

22

Eletroposto CPFL/ETEL Automação

• Gestão via sítio na Internet:

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Custos da Bateria

• A Bateria representa boa parte do custo do VE

• Bateria com autonomia para 150 Km 25 kWh de cap.

• Expectativa para 2012:

• Baterias de Li-Ion: US$ 500/kWh

• Custo: US$ 12,500

• Por isto, a CPFL vem avaliando um modelo de negócio para o uso secundário (utilização estacionária) da Bateria, com o objetivo de aliviar o custo do investimento para os VEs

• Baterias para uso secundário podem representar cerca de 10% do total de VE (137 R$/MWh)

Centrais Telefônicas; Sinalização; Iluminação de Emergência; Energia Solar; Monitoramento Remoto; Alarmes; Vigilância Eletrônica;Subestações Elétricas; Telecomunicações e outras.

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Acredita-se que se até o ano de 2020 (5% da Frota) houver uma possibilidade de controle do momento da recarga, o impacto do veiculo elétrico na rede elétrica pode ser tratado dentro dos estudos anuais de aumento de carga das distribuidoras.

Uma frota de VEs acima de 20% para 2030, indica necessidade do estudo específico a partir de 2020. Problemas pontuais de sobrecarga podem vir a ocorrer se não houver o controle da carga do VE. Para este caso, a Rede Inteligente deve ser uma realidade.

Conclusões e Desafios

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• Precisamos de um aprimoramento da Estrutura Regulatória

• Para Consumidores com Demanda abaixo de 2,3 kV não existe diferenciação para o consumo no horário de Pico

• Carência de incentivos às empresas de Distribuição para desenvolverem/implementarem medidores inteligentes

• Pequenos geradores decentralizados não possuem permissão de vender energia para a rede (no mercado)

• Falta de incentivos tributários

• A CPFL integra o projeto de P&D Estratégico sobre Redes Inteligentes

• Início previsto para Jan/2011

Conclusões e Desafios

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VE, legislação do setor de energia elétrica e impacto sobre as concessionárias de distribuição

Rodrigo SacchiVice Presidência de Gestão de EnergiaCPFL Energia

2º Seminário Veículos Elétricos & Rede Elétrica

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