2º Seminário Veículos Elétricos & Rede Elétrica

Apresentação em tema: "2º Seminário Veículos Elétricos & Rede Elétrica"— Transcrição da apresentação:

1 2º Seminário Veículos Elétricos & Rede Elétrica
VE, legislação do setor de energia elétrica e impacto sobre as concessionárias de distribuição Rodrigo Sacchi Assessoria de Planejamento e Gestão Vice Presidência de Gestão de Energia CPFL Energia 2º Seminário Veículos Elétricos & Rede Elétrica Rio de Janeiro Novembro 2010

2 Agenda Veículo Elétrico & Rede Elétrica
A CPFL Energia e seus Projetos de VEs Impactos da Recarga de Veículos Elétricos Infraestrutura de Recarga para VEs Conclusões e Desafios

3 4º gerador privado do País
A CPFL Energia é o maior grupo privado nacional no Setor de Energia Elétrica Áreas de Atuação Presença no Mercado Participação Distribuição Mercado Cativo e Uso da Rede 6,5 milhões de clientes 568 municípios Vendas de GWh2 CPFL 13,0%1 Líder de mercado Outros 87,0% Geração Foco principal em renováveis 40 hidrelétricas em operação 1.737 MW potência instalada 4 usinas em construção CPFL 2,0%1 4º gerador privado do País Outros 98,0% Comercialização Mercado livre de energia e Unidades de Negócios de Serviços 72 clientes livres Vendas de GWh2 Serviços: R$ 89 milhões de receita2 CPFL 21,4% Líder de mercado Outros 78,6% 1) Fonte: Aneel 2) Não inclui vendas na CCEE e para dentro do Grupo.

4 Programa de Veículos Elétricos da CPFL
Palio Weekend Elétrico Parceria entre Itaipu, Fiat e algumas empresas do setor elétrico Scooter Elétrica Estudo com a UNICAMP. Definição de novos fornecedores Eletroposto Especificação, Projeto, Prototipagem e Operação com o sistema CPFL Total Veículos Elétricos  utilização em perímetro Urbano Desenvolvimento de outros projetos  Produção de VEs em escala comercial EDRA ARIS TH!NK CITY

5 CPFL/EDRA ARIS – Veículo Elétrico Leve de Alumínio
Dados Técnicos Performance Veloc. Máx.: 80 Km/h Acelereção: 0-60 Km/h – 5 segundos Autonomia: 100 Km Dimensões Pneus: 175/70 x 14” 88T Diâmetro de Manobra: 8m (Raio: 4.0m) Peso: 600 Kg com baterias Performance Carga Útil: 400 Kg + motorista Powertrain Motor: Transversal, 18 HP, 8000 RPM max, Corrente alternada Recebeu Certificação Tipo A em Eficiência Energética 59,53 Km/L (Equivalente) Bateria Ion de Fosfato e Lítio (LiFePo4) 84 V – 200 A/ h Carregador Inteligente, 84 V, On-board, eletrônico, Bivolt 25 Ah.

6 CPFL/TH!NK CITY Dados Técnicos Performance Dimensões Powertrain
Vel. máx: 100Km/h Aceleração: 0-50Km/h – 6.5 seconds Aceleração: 0-80Km/h – 16.0 seconds Tempo de recarga – tomada elétrica padrão: 0-100% SOC (state of charge) aprox. 9 horas, 230VAC Range 160* km Dimensões Comprimento: 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) Powertrain Motor: motor elétrico trifásico assíncrono Potência nominal: 17kW Características Direção Hidráulica Duplo Airbag ABS A/C 2+2 Assentos Peso da Bateria: 245kg Peso Total: 1038 kg Capacidade de Carga: 165 kg Batteries – Zebra, 28.3kWh sódio – Li-Ion (ENER1) * ECE-R101

7 Linha de Montagem

8 Vantagens do veículo elétrico
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 Vantagens do veículo elétrico 4 Menor custo operacional 3 Menor ruído Fonte: CPFL

9 % O veículo elétrico é até 150% mais eficiente que um carro de combustão interna 1 MAIOR EFICIÊNCIA Eficiência do veículo elétrico comparado ao veículo de combustão interna Eficiência energética [%] Comparativo de eficiência +33% +150% Veículo de combustão interna a gasolina Veículo de combustão interna a diesel Veículo elétrico Motor comb.interna 30% Tração mecânica 95% ≈ 30% Motor comb.interna 43% Tração mecânica 95% ≈ 40% Carreg. bateria 89% Motor elétrico 94% Tração mecân. 89% VCI a gasolina1) VCI a diesel1) Veículo elétrico ≈ 75% 1) Veículo de combustão interna Fonte: International Energy Agency; US Department of Energy; CPFL 9

10 61,3 No Brasil, o extraordinário mix de energia limpa configura terreno para veículos praticamente sem emissões 2 MENOR EMISSÃO DE CO2 Visão geral da matriz energética de geração e das emissões de CO2 no Brasil Mix de geração de energia no Brasil [2009; % energia consumida] Emissões por tipo de combustível (veículos leves) [2009; g CO2/km]2) Redução total de CO2 em 2020 (veículos leves) [Mt CO2] Térmica Nuclear Gasolina1) 162 4% 3% Diesel 165 GNV 135 Hidro 93% Emissões TotaisEmissões Totais Redução de emissões com VERedução de emissões com VERedução de emissões com VERedução de emissões com VE Emissões com VEEmissões com VE Etanol 41 Total (2009): 50,7 GW  emissões totais (2009): 694 Mt CO2 Hidrelétricas correspondem à maior parcela da energia consumida VE passageiroVE passageiro 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) 1) A gasolina considerada contém entre 22% e 24% de etanol 2) Cálculo considerando todo o ciclo, desde extração/plantação até queima no veículo Fonte: ONS, ANFAVEA, EPE, IBGE, JD Power, Reuters, CPFL 10

11 % O nível de ruído emitido por veículos elétricos é 68% menor que o de veículos adicionais a combustão 3 MENOR RUÍDO Comparativo do nível de ruído emitido por tipo de veículo Comparativo1) da Intensidade Sonora [ μW/m2 ] Comentários -68% 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 Veículo de combustão internaVeículo de combustão internaVeículo de combustão interna Veículo Elétrico 1) Veículos de entrada com velocidade de 50 km/h Fonte: Mitsubishi; CPFL 11

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$/100 km] Principais premissas -22% -79% Veículo elétrico Consumo [kwh/100 km]: 13 Preço da eletricidade1) [R$/kwh]: 0,30 Veículo de combustão interna2) Gasolina Álcool Consumo [km/L] Preço3) [R$/L] 13,7 9,1 2,50 1,30 VCI (gasolina)VCI (gasolina) VCI (álcool)VCI (álcool) Veículo Elétrico 1) Tarifa Residencial Normal para CPFL Piratininga (não inclui PIS/COFINS) 2) Golf BlueMotion 1.6L 3) Preço médio no estado de São Paulo Fonte: 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. A Tabela 3 complementa a Tabela 2, mostrando características técnicas adicionais dos modelos listados, com estimativas de consumo de eletricidade por modelo, fornecendo dados importantes para a elaboração de cenários. Notar que o consumo anual por carro é da mesma ordem da grandeza que o consumo residencial médio da Paulista em 2008 (184 kwh). A quilometragem anual de km/ano foi adotada por ser usada por diversos estudos como média brasileira. É importante também 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. Dos modelos aqui abordados, somente o Reva e o Think City já estão sendo comercializados, sendo que este último apresenta dados de potência e autonomia bem mais competitivos em relação ao mercado de compactos. O Pálio ainda está em fase de demonstração, sendo montado nas dependências da hidroelétrica de Itaipu com chassis e carroceria fornecidos pela Fiat. Aproximadamente 20 unidades já foram produzidas e rodam experimentalmente ou na própria usina ou prestando serviços em outras empresas que se incorporaram ao projeto, entre as quais a CPFL. A Renault, associada à Nissan, está programando sua entrada em larga escala no mercado de Israel em 2011, onde está implementando uma infra-estrutura de abastecimento nos moldes de troca de bateria em associação com a Better Place. A Tesla também formou uma parceria com a Better Place para implementar o sistema na baía de São Francisco. O Mitsubishi i-MiEV, segundo divulgado pela imprensa, está entrando em comercialização neste segundo semestre no Japão ao valor de US$ , mas somente para frotas. A Nissan está montando uma fábrica para autos elétricos nos EUA graças aos incentivos do governo americano e pretende colocar o Leaf em circulação em 2011 no EUA e no Japão.

14 Cenário Tendencial - Hipóteses
Taxa média de crescimento da frota de automóveis do Estado, que foi de 5,43% no período de 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.

15 Cenário Tendencial - Resultados

16 Energia no Brasil Plano Decenal de Expansão de Energia Elétrica
1) Fonte: EPE- Plano Decenal de Expansão de Energia ) 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.

17 Expansão da capacidade instalada - opções de expansão
Nordeste: Geração térmica local (GNL, carvão, óleo combustível) Potencial eólico em desenvolvimento Norte: Alto potencial hidroelétrico disponível Geração térmica utilizando carvão importado Sul: Geração térmica local a carvão nacional Potencial eólico em desenvolvimento Sudeste/CO: Geração térmica local (GNL, biomassa de bagaço de cana) 1) Fonte: PSR. 17

18 Batteries Tarifa da CPFL Paulista (“Tarifa Verde”)
Estudo de Caso de V2G (Vehicle to Grid) Batteries – Zebra, 28.3kWh Sódio Tarifa da CPFL Paulista (“Tarifa Verde”) A4 (2,3 a 25 kV) – R$/ MWh Horário de Ponta Fora da Ponta 894,18 159,16 Ganho / dia Cada dia de “V2G” Representa uma semana com o custo de recarga do VE R$ 20,80 Distância média por dia = 70 Km Custo da Eletricidade por Km = 0,04 R$/Km

19 Redes Inteligentes OK 19

20 Interatividade: Usuário - Rede Inteligente - VE
“Ver” a Autonomia

21 Eletroposto CPFL/ETEL Automação
Prox. Passos Validação medição Custo fabricação Design Versão alternativa Instalado em Junho/2010

22 Gestão via sítio na Internet:
Eletroposto CPFL/ETEL Automação Gestão via sítio na Internet:

23 A Bateria representa boa parte do custo do VE
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$/MWh) Quanto aos preços, de uma forma geral, estes até agora são pouco competitivos quando comparados com os dos modelos equivalentes à combustão interna. No entanto, baixos custos de combustível e de manutenção são fatores que deverão estimular a inserção no mercado. A tabela 2 mostra o custo do km rodado estimado para os modelos acima, que varia de 5 a 8 centavos dependendo da eficiência do modelo considerado, assumindo-se o custo por kWh da eletricidade residencial da Paulista em agosto. Já os custos por km de um sedan novo a gasolina, supondo-se um preço de R$ 2,40 por litro, e um rendimento de 13 km/l, seriam de 18 centavos, 125% mais altos que o valor máximo de 8 centavos correspondentes ao carro elétrico. Para um modelo equivalente a álcool, supondo-se R$ 1,40 por litro de álcool, e rendimento de 10 km/litro, o custo seria de 14 centavos por km, 75% mais alto que os 9 centavos[1]. [1] A avaliação do custo de combustível por km precisa ser feita com a devida cautela, e é sujeita a grandes variações, dependendo das hipóteses assumidas. No caso da gasolina e do álcool, uma vez que a comparação é com carros elétricos entrando no mercado, o custo do km rodado foi adotado como de carros zero km, que é substancialmente mais baixo que o dos carros usados. É importante também lembrar que a tendência de redução dos dois lados é significativa. Se pelo lado do carro elétrico há considerável espaço para o aumento da eficiência das baterias, tendo em vista que envolve tecnologias que vem sendo objeto de constante investimento, no caso dos motores a combustão interna não se pode esquecer dos ganhos que virão com os carros híbridos. Ainda no que diz respeito a custos, dois fatores adicionais favoráveis ao carro elétrico precisam ser levados em conta. Os custos de manutenção são bem mais baixos em virtude da mecânica ser bem mais simples quando comparada à dos veículos com motores de combustão interna, não existindo, caixa de câmbio, sistema de ignição, girabrequim, comando de válvulas, etc. Além disso a total ausência de emissões de CO2 leva à crescente concessão de estímulos governamentais. A isenção de IPVA já está garantida para veículos elétricos nos estados do Ceará, Maranhão, Pernambuco, Piauí, Rio Grande do Norte, Rio Grande do Sul e Sergipe. Em São Paulo, o IPVA é diferenciado (alíquota de 3%), e veículos elétricos são isentos do rodízio na capital. Quanto ao IPI, este é atualmente de 35% para carros elétricos, substancialmente mais alto quando comparado ao incidente sobre modelos a gasolina e álcool/flex, que, com os incentivos atuais foram reduzidos de respectivamente 13% para 6,5% e de 11% para 5,5%. A proposta de isenção de IPI para carros elétricos, no entanto, está em vias de ser aprovada no Congresso Nacional. Centrais Telefônicas; Sinalização; Iluminação de Emergência; Energia Solar; Monitoramento Remoto; Alarmes; Vigilância Eletrônica; Subestações Elétricas; Telecomunicações e outras.

24 Conclusões e Desafios 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 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.

25 Precisamos de um aprimoramento da Estrutura Regulatória
Conclusões e Desafios 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 OK 25

26 2º Seminário Veículos Elétricos & Rede Elétrica
VE, legislação do setor de energia elétrica e impacto sobre as concessionárias de distribuição Rodrigo Sacchi Vice Presidência de Gestão de Energia CPFL Energia 2º Seminário Veículos Elétricos & Rede Elétrica Rio de Janeiro Novembro 2010