Avaliação dos possíveis cenários, experimentação e mensuração dos impactos

dos veículos elétricos nos sistemas de distribuição da Bandeirante e da Escelsa

Paulo Feldmann (Profuturo - FIA) José Aquiles Grimoni (IEE/USP) Marcelo A. Pelegrini (Sinapsis)

Paulo Feldmann – Profuturo - FIA

Metodologia do projeto, cenários e análise de impactos

Implicações técnicas-econômicas e estratégicas para a Bandeirante e para a Escelsa

Visão Geral - Metodologia

Análise da demanda potencial

Análise de implicações na cadeia de valores do setor de Energia Elétrica

A

B

C

D Potencial

Tecnológico para Veículos Elétricos

Projeção e Análise de Cenários 2020 para frota

de VE na área de concessão da EDP

(Bandeirante e Escelsa)

• Formatos de abastecimento

• Estudos de Viabilidade

• Impacto na rede

Modelos de negócios para a EDP

Análise de impactos • Tecnológicos • Econômicos • Rede de distribuição

Mensuração e Modelos de

impacto na rede

Avaliação do perfil de

utilização/hábitos de consumo Experimentos e Modelos

• Levantamento do Estado da Arte e Incentivos internacionais sobre Veículo Elétrico no mundo;

• Projeção da frota de automóveis nas áreas de concessão;

– Realização de três curvas de crescimento (linear, exponencial e exponencial em PIB per capita) da frota de automóveis.

• Pesquisa Delphi sobre impacto futuro do VE na região estudada;

– Pesquisa ampla realizada em duas rodadas com mais de 200 especialistas de diversas áreas.

• Elaboração de cenários para 2020;

– Quatro possíveis cenários a partir de uma matriz (custo x conveniência). A estrutura de cada cenário contempla o comportamento das variáveis projetadas pela pesquisa Delphi e pelas projeções quantitativas.

Visão Geral – Detalhamento das Etapas

• Dimensionamento da demanda potencial de VEs na Bandeirante e Escelsa;

– Através da pesquisa Delphi e do modelo de Bass foi definida uma curva de penetração de veículos elétricos por cidade.

• Descrição e desenvolvimento dos modelos de negócios para EDP.

– A cadeia de valor do VE foi detalhada

– Criada uma matriz morfológica com todas as possibilidades de modelos de negócio que poderiam ser desenvolvidos

– Dois modelos de negócio foram selecionados e aprofundados.

• Políticas Públicas. – Recomendações para regular e incentivar o desenvolvimento

de veículos elétricos no Brasil

Visão Geral – Detalhamento das Etapas

Cenários 2020

Conveniência de uso

Ilustracao do “cidade eletrica” A BMW é patrocinadora oficial dos Jogos Olímpicos, vai garantir uma frota para a deslocação dos atletas dentro da cidade, em carros eléctricos. Para apoiar esta logística, foram instalados 120 postos de carregamento de veículos eléctricos na zona do Estádio Olímpico de Londres e principais locais envolvidos nos jogos. Paralelamente, o evento contará com o apoio de 15 táxis a hidrogénio e 50 autocarros híbridos, que andarão por toda a cidade. Em termos de mobilidade sustentável, há ainda a destacar um comboio eléctrico, que circulará ao longo de todo o Rio Tamisa e cobrirá os principais locais do evento.

Cu

sto

fav

orá

vel

Participação na Frota: 1,19% Nro absoluto: 43.200

Meu carrinho elétrico: Cidade elétrica:

Participação na Frota: 1,19% Nro absoluto: 43.200

Nicho Verde Chique: Participação na Frota: 0,71% Nro absoluto: 25.920

Solução corporativa: Participação na Frota: 0,5% Nro absoluto: 18.144

Oportunidade do modelo

Modelo atual da EDP

EDP deve acompanhar os modelos em destaque.

Eletropostos EDP

Instalação de

aparelhos

Postos Elétricos EDP

Integrador do sistema

Car Sharing

Fabricação de Bateria

Reuso de Bateria

Reciclagem de Bateria

Leasing da Bateria

Troca de Bateria

Recarga

Industrial

Financeiro

Matriz de Modelos

Classificação Ações

1ª Redução no custo da produção e comercialização de VEs (descontos no ICMS, IPI ou fornecimento de bônus aos consumidores, etc.).

2ª Redução de impostos que incidem sobre a fabricação e comercialização das baterias.

3ª Redução da carga tributária que incide na produção e comercialização de carregadores (totens, wall-boxes, plugs, etc.).

4ª Subsidiar a instalação de pontos de recarga (wall-box, totens) em domicílios/prédios.

5ª Subsidiar a instalação de pontos de recarga (eletropostos) em locais privados de grande circulação de pessoas (shoppings, comércio em geral, etc.).

6ª Incentivo a formação de assistência técnica especializada para manutenção do automóvel elétrico e instalação dos equipamentos de recarga.

7ª Os governos devem incluir pontos de recarga nos planos estratégicos. 8ª Incentivo a aquisição de carros elétricos por frotas públicas e taxis.

Principais Políticas Públicas

Marcelo A. Pelegrini – Sinapsis

Software para Simulação de Impactos e Planejamento da Rede com Veículos Elétricos

Modelagem dos Impactos na Distribuição

Mix de Veículo

Eletropostos

Ciclo de Carga

Tipo de Controle

Cenários

Rede de Distribuição

Impactos Prováveis

Análise de Risco

Cálculo do Fluxo de Potência

Impactos da Inserção de VEs na Rede

Perfil de Tensão

Curva de Carga

Perdas Carregamento

Impactos

Impactos da Inserção de VEs na Rede: Resultados

Percentual adicional de barras que violam os limites de tensão precários ou críticos, devido a penetração de veículos elétricos, para cada cenário (Subestação Vila Velha)

Impactos da Inserção de VEs na Rede: Estresse

Penetração de veículos elétricos: Previsão dos cenários FIA 2020 e Limite suportado pela rede

Impactos da Inserção de VEs na Rede: Mitigação

Limites suportados pela rede, para o cenário de penetração Cidade Elétrica, comparando os três diferentes tipos de controle de carregamento

José Aquiles Grimoni – IEE/USP

Simulação de Carregamento de Veículos Elétricos

• Escolha e Aquisição de Eletropostos.

• Escolha de local de Instalação.

• Projeto de Reforma e Adaptação da Infraestrutura para a instalação dos Eletropostos.

• Execução da Reforma e Adaptação da Infraestrutura para a instalação dos Eletropostos.

• Testes de Recarga dos Veículos Elétricos

ETAPAS

Eletropostos Escolhidos

Eletropostos Escolhidos Carga Rapida

Eletropostos Escolhidos Carga Lenta

Eletropostos Escolhidos Residencial

Tensão de alimentação de 230VAC +/- 10%

50 ou 60Hz.

Corrente de 16 A

Potência 3,7 kVA

Disjuntor de 20 A

Proteção Diferencial Residual de 30mA

Eletropostos Escolhidos Carga Lenta de Baixo Custo devolvido no âmbito de

uma iniciativa da EDPI e o LABELEC

• Instalação de Medidores de Qualidade de Energia do IEE

Modelo Kron Medodores - MULT-K-NG (Comunicação por TCP/IP)

– Foram instalados 4(quatro) novos medidores de

Qualidade de Energia nos eletropostos de carga lenta

publico e residencial e no de carga rápida.

Visão Geral dos sensores de tensão e os de corrente instalados no secundário dos TC’s.

Visão Geral dos Analisadores e sensores

Carro Testado - Imiev Manufacturer: Mitsubishi Vehicle type: 4-seater Usage: Intercity short runs Engine: permanent magnet synchronous motor Drive: Rear wheel drive Braking system: Regenerative braking Speed: up to 81mph 0-60mph: n/a Batteries: Lithium-ion 330V Charge time: 6-7 hours full charge, 80% in 30 minutes Range: up to 100 miles Price: c £45K inc battery at 2009 estimate (subject to currency fluctuation) Delivery date: 2010

0

10

20

30

40

50

60

70

10:12 10:19 10:26 10:33 10:40 10:48

I (A)

Horário

Quick Charge - Carga de 20/03

I1 I2 I3

Comportamento da Corrente durante o período de carga do dia 20/03

0

2

4

6

8

10

12

14

16

10:12 10:19 10:26 10:33 10:40 10:48

I Harm Fase A

(%)

Horário

Quick Charge - Carga de 20/03

Harm I1 - 2 Harm I1 - 3 Harm I1 - 4Harm I1 - 5 Harm I1 - 7 Harm I1 - 9Harm I1 - 11 Harm I1 - 13 Harm I1 - 15

Correntes harmônicas na fase A(I1) no período de carga do dia 20/03

0

5

10

15

20

25

30

35

40

10:12 10:19 10:26 10:33 10:40 10:48

I THD (%)

Horário

Quick Charge - Carga de 20/03

THD I1 THD I2 THD I3

Índices de Distorção Harmônica das correntes no período de carga do dia 20/03

Evento organizado pelo Profuturo-FIA (www.fia.com.br/profuturo):

Pesquisas, Consultorias e Cursos In-Company

Contatos

Coordenador: Prof. Dr. James Terence Coulter Wright

profuturo@fia.com.br

Tel.: 55 11 3818-4021

Cursos Abertos:

MBA Executivo Internacional : A referência no Brasil em MBA para executivos seniores (18 meses)

International MBA : Em inglês para grupos multiculturais, mais de 10 nacionalidades por turma

Americas MBA : Aulas no Canada, Brasil, Mexico e EUA, em quatro módulos de uma semana, um a cada três meses