O Uso da Tecnologia PLC no Contexto da Realidade Brasileira. Workshop sobre PLC na ANEEL 3 de Maio de 2007

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1 O Uso da Tecnologia PLC no Contexto da Realidade Brasileira Workshop sobre PLC na ANEEL 3 de Maio de 2007

2 Agenda APTEL e a Tecnologia PLC O que é PLC? Aplicações da Tecnologia PLC Necessidades atuais A Tecnologia PLC no Mundo Questões associadas à Regulação 2

4 Associação de Empresas Proprietárias de Infra-Estrutura e Sistemas Privados de Telecomunicações

5 Fundada em 7 de Abril de 1999 Sede: Av Rio Branco, 26-8ºAndar - Rio de Janeiro 5

6 A APTEL é uma associação privada, sem fins lucrativos, cujos membros possuem, controlam ou provem infraestruturas ou sistemas de telecomunicações, constituindo-se estes em elemento crítico para o desenvolvimento se suas atividades finais.

7 ASSOCIADOS APTEL CEEE CELESC CELG CELPE CEMIG CHESF CPFL CTEEP/EPTE ELETRONORTE ELETROPAULO ELETROSUL ESCELSA FURNAS PETROBRÁS SAELPA COPEL ELETROBRÁS CPqD FITEC PROCABLE ALCATEL MOTOROLA

8 MISSÃO Potencializar o uso da infraestrutura e sistemas de telecomunicações dos seus associados através s de ações a conjuntas nas áreas de negócios, regulamentação e tecnologia. 8

9 Fórum APTEL PLC Brasil Fórum APTEL PLC Brasil 9

10 PJ1 Criação do FórumF V Seminário da Tecnologia Powerline Communications (V SPLC) Goiânia, 29 de junho de

11 Slide 10 PJ1 Pedro Jatoba; 3/12/2006

12 Comissões Temáticas Marketing/Networking Aspectos Regulatórios Aspectos Tecnológicos Mercado Municipalidades/Cidade Digital Inclusão Digital/social 11

14 O que é PLC? É um sistema de telecomunicações que: Opera com rádio freqüências (RF) na faixa entre 1,7 e 34 com MHz Utiliza a rede elétrica de distribuição como meio de transporte para o fornecimento de sinais 13

15 Como funciona? Transmissor Acoplador Canal PLC Acoplador Receptor Rede Elétrica 14

16 Elementos de uma rede PLC Um sistema PLC é composto por: Unidades concentradoras (Head End) Unidades Repetidoras Unidades de Terminação de Cliente (Customer Premise Equipment - CPE) 15

17 Elementos de uma rede PLC Rede de Baixa Tensão Subestação e LT de Média Tensão Acoplador Acesso em Banda Larga Injeção do sinal de comunicação Conexão com o Sistema de Comunicação de Longa Distância (Fibras; Satélite etc) Rede de Média Tensão Acesso em Banda Larga 16

18 Tecnologia PLC de acesso A tecnologia PLC de acesso é um meio de comunicação sobre as redes de média e baixa tensão Ela transforma a infra-estrutura existente das concessionárias de energia elétrica para oferecer novos serviços: Backbone de serviços ao consumidor Backbone de serviços à concessionária 17

19 Como funciona? Os sinais disponíveis nas fibras ópticas das subestações são injetados nas linhas de média tensão São utilizados acopladores para conectar os equipamentos à média tensão Os sinais de telecomunicação são repetidos pelos equipamentos instalados na rede Em cada transformador, esse sinal é acoplado às redes de baixa tensão 18

20 Serviços agregados Uma vez que a Rede Elétrica tenha funcionalidades IP e de banda larga, ela pode ser gerenciada como uma rede de telecomunicações Serviços ao Consumidor Internet banda larga, VoIP, Video Serviços às Concessionárias Medição automática e curva de demanda Controle de perdas técnicas e comerciais Automação da distribuição Controle de carga e da qualidade da energia Menores investimentos em geração de energia 19

22 Aplicações da Tecologia PLC Telecontrole Telemedição Concessionárias Entidades Públicas Telecom Monitoração remota Liga / religa remoto Supervisão de fornecimento Inclusão Digital Segurança Vigilância com câmeras Integração de serviços públicos Internet banda larga VoIP / Ensino a distância Video on demand Conectividade 21

24 Tendências do Setor Energético Mundial Aumento da demanda global Elevação no preço da energia Pressão para o uso de fontes renováveis Aumento da complexidade dos mecanismos de mercado Canalização de grandes fluxos de capital para investimento em novas tecnologias de geração de menor impacto ambiental 23

25 Cenário do Setor Energético Mundial Aumento da Demanda Limitações Ambientais RUTURA TECNOLÓGICA Disponibilidade de Capital para Investimento ADOÇÃO EM GRANDE ESCALA DE NOVAS TECNOLOGIAS 24

26 SMART GRID Conceito tecnológico que propõe para a rede elétrica uma ampla arquitetura de referência baseada em sistema abertos para as companhias de energia do futuro. Esta arquitetura possibilita a integração de equipamentos inteligentes e redes de comunicação de dados em um sistema gerenciado de computação distribuída abrangendo toda a corporação e a indústria. Ela é a base fundamental que possibilita a implantação de capacidades avançadas do sistema de energia, tais como: rede de energia auto-recuperável, comunicação integrada com o consumidor, e informação em tempo real sobre a energia e fluxo de geração 25

27 Smart Grid no Brasil Para Que Precisamos de Uma Rede Elétrica Inteligente? Concessionárias Telecontrole Telemedição Monitoração remota Liga / religa remoto Supervisão de fornecimento Entidades Públicas Telecom Inclusão Digital Segurança Vigilância com câmeras Integração de serviços públicos Internet banda larga VoIP / Ensino a distância Video on demand Conectividade 26

28 Smart Grid no Brasil Concessionárias Entidades Públicas Telecom Controle das Perdas Comerciais (R$ 5 bilhões/ano) Redução de custos Desafios da universalização do serviço Competição pelo consumidor (livre/cativo) Melhoria na gestão da base de consumidores e dos ativos Melhoria da qualidade da energia 27

29 Smart Grid no Brasil Concessionárias Entidades Públicas Telecom Baixa penetração das novas TICs nos domicílios Universalização do acesso à rede elétrica Potencial para uso da tecnologia PLC Necessidade de conexão das escolas em Banda Larga Alto custo dos serviços de telecomunicações X renda per capita capaz de comprar o serviço (Limite Social da Tarifa) 28

30 Penetração das TICs no Brasil Menor renda Classes C, D e E Desigualdade sócio-econômica Renda familiar População: 127,8 milhões Renda anual média: R$ Analfabetismo: 10% Mortalidade infantil: 15 nasc. População: 27,1 milhões Renda anual média: R$ Analfabetismo: 21% Mortalidade infantil: 37 nasc. Maior renda Classes A e B População: 20,7 milhões Renda anual média: R$ Analfabetismo: 1% Mortalidade infantil: 3 nasc. Mais concentrado Urbano Notas: O percentual de atendimento bancário não considera postos de correspondente bancário. Analf abetismo medido como % da população acima de 15 anos Fonte: IBGE - PNAD, POF e Indicadores sociais 2004; análise Accenture e GT Concentração geográfica População: 0,8 milhão Renda anual média: R$ Analfabetismo: 16% Mortalidade infantil: 5 nasc. Menos concentrado Rural 29

31 Penetração das TICs no Brasil Menor renda Classes C, D e E Renda familiar Telecomunicações demanda, oferta e competição Modelos alternativos (ex. Pré-pago) PGMU acesso individual e RURALCEL Serviços atendem à demanda do mercado PGMU Terminais de Uso Público Necessidade de políticas públicas para uso dos serviços Maior renda Classes A e B Mais concentrado Urbano Notas: O percentual de atendimento bancário não considera postos de correspondente bancário. Analf abetismo medido como % da população acima de 15 anos Fonte: IBGE - PNAD, POF e Indicadores sociais 2004; análise Accenture e GT Concentração geográfica Serviços de elevado custo para o consumidor (ex. Satélite) Menos concentrado Rural 30

32 Penetração das TICs no Brasil Contexto para o modelo futuro de comunicações Menor renda Classes C, D e E Renda familiar 128 MM hab. 27 MM hab. Políticas públicas para adoção dos serviços Viabilizar o uso de serviços básicos e de nova geração Expandir os benefícios da Sociedade da Informação para todos Maior renda Classes A e B 21 MM hab. Mais concentrado Urbano Ampliar atendimento pelo mercado Expandir serviços de nova geração (convergentes) Concentração geográfica Notas: Os correios e a CEF cobrem 100% dos municípios com atendimento bancário via o serviço de correspondente bancário (agência postal, casa lotérica, etc); Analfabetismo medido como % da população acima de 15 anos Fonte: IBGE - PNAD 2003, POF , Indicadores sociais 2004; análise Accenture e GT 1 MM hab. Menos concentrado Rural 31

33 Smart Grid no Brasil Concessionárias Entidades Públicas Telecom Aumento do custo da energia Aumento dos custos operacionais com a Universalização Risco de atingirmos o Limite Social da tarifa de energia Redução das margens na distribuição Necessidade de revisão do negócio Exploração adicional da infraestrutura e sistemas de CRM via compartilhamento 32

35 Smart Grid no mundo Estados Unidos 36 Utilities Brasil Eletrobrás AES Eletropaulo CELG CEEE CEMAR Europa Itália França Suíça Dinamarca Finlândia Noruega Holanda Inglaterra Grécia Portugal Espanha... 34

36 Smart Grid no mundo Obsolescência dos ativos de distribuição; Vulnerabilidade do sistema a: Ataques terroristas Hackers; Desastres Naturais; Falhas Mecânicas; Riscos de Blecaute. Crise Energética (California); Aumento da Geração Distribuída; Preocupação Ambiental. 35

37 Smart Grid no mundo 36 projetos em desenvolvimento; Benefícios esperados: Criação de novos empregos; Aumento da eficiência do capital investido; Redução da demanda de ponta; Redução do risco de blecautes; Redução dos tempos de restabelecimento; Aumento da segurança Benefícios ambientais 36

38 Smart Grid no mundo SDG&E Transmission and Distribution System (San Diego Califórnia) consumidores; Ganhos Anuais de $140 milhões; Texas Utility: Medição automática e monitoração remota da rede; Desenvolvimento tecnológico acelerado figura do Integrador da Rede; Utilização de fibras ópticas e PLC(BPL) 37

39 Smart Grid no mundo Liberalização dos mercados de energia europeus Desenvolvimento sustentável de longo prazo. A regulação ambiental poderá vir a ser um fator crítico para a lucratividade das utilities. 38

40 Smart Grid no mundo ENEL consumidores Substituição de todos os medidores em 7 anos Custo estimado de 2 bilhões de euros Desenvolvimento próprio de soluções Parceria comercial com a IBM para transferência tecnológica para outras empresas 39

41 Smart Grid no mundo E.ON Nordic (Finlândia) consumidores Substituição de todos os medidores em 6 anos Custo estimado de 220 milhões de euros Tecnologia PLC+GPRS (GSM) 40

42 Smart Grid no mundo Reino Unido - OFGEM Projeto P&D Consorciado de várias utilities EDF Central Networks ScottishPower CE Eletric Scottish&Soutther Energy United Utilities Western Power Distribution Northern Ireland Electricity Regulador (OFGEM) financia metade dos custos Custo estimado de 27 milhões de euros 41

43 Projeto Vila Digital de Barreirinhas-MA PARTICIPANTES ELETROBRÁS ELETRONORTE CEMAR DURAÇÃO: 24 meses ABRANGÊNCIA: 150 usuários nas classes residencial; comercial; prefeitura e entidades públicas APLICAÇÕES: acesso à Internet; voz; imagens e TV Digital Interativa (Projeto SAMBA) 42

44 Projeto Vila Digital de Barreirinhas-MA Por Que Barreirinhas? Situado no estado do Maranhão, a 240 km da capital, o município de Barreirinhas possui um dos mais baixos IDH do Brasil, situando-se na 5.287ª posição do ranking deste indicador dentre os municípios brasileiros. Situa-se na região dos Lençóis Maranhenses, constituindo-se hoje no principal ponto de acesso e apoio aos visitantes desta reserva ecológica. O município de Barreirinhas possui uma extensão territorial de Km2 e uma população de aproximadamente habitantes sendo em áreas urbanas. Possui cerca de domicílios permanentes sendo que 40% destes não possuem instalações sanitárias; 82% não são atendidos pela coleta de lixo e 75% não tem água encanada. O índice de alfabetização entre a população acima de 10 anos é de 61%. A renda média per capita na população acima de 10 anos é de R$ 213,00/ano. O município é atendido por uma única agência bancária. Pelo perfil acima descrito, Barreirinhas apresenta um painel representativo da realidade de boa parte das comunidades rurais brasileiras com população na faixa de até habitantes. Conjugando a escassez de renda com a falta de infraestrutura, encontramos condições ideais para a implementação de tecnologias de comunicação de informação alternativas àquelas disponíveis nas grandes cidades brasileiras. O momento atual da cidade, pressionada por um fluxo crescente de turistas faz com que o acesso a estes recursos sirvam para acelerar o desenvolvimento regional permitindo uma confiável avaliação dos impactos sociais 43 do acesso a estas tecnologias.

45 Projeto Vila Digital de Barreirinhas-MA 150 Usuários interligados à rede de acesso em Banda Larga, contemplando escolas; residências; pequenas empresas e prédios públicos 44

46 Projeto Vila Digital da Restinga P.Alegre Empresas Parceiras Procempa CEEE UFRGS CETA 45

47 Projeto Vila Digital da Restinga P.Alegre Localização Bairro Restinga Porto Alegre Centro Restinga Criado pela Lei 6571 de 08/01/90 Distante 30km do centro da cidade População/2000: moradores Homens: Mulheres: Área: ha Densidade: 23 hab/ha Taxa de Crescimento 91/2000: 4,6% aa Número de Domicílios: Rendimento médio mensal dos responsáveis pelo domicílio/2000: 3,03 salários mínimos Bairro Restinga 46

48 Projeto Vila Digital da Restinga P.Alegre Topologia da Rede Legenda 47

49 Vilas Digitais Projeto OPERA 35 Entidades Coordenação: IBERDROLA Duração: 24 meses 48

50 Vilas Digitais Projeto OPERA electricity more needed (quantity & quality) Electrical Grid Opportunity liberalization as a mean to economic. development inter-country power exchanges a new electrical system is needed for the XXI century (evolution, not revolution) efficiency request regulatory harmonization environment the technology will help 49

51 Vilas Digitais Projeto OPERA Energy Information Regulator Market agents Market Operators Headquarters Manpower Transmission Center Distribution Center Domestic Customers Generation Plants Transmission Lines Substations Distribution Lines Distribution Substations Distributed Generation Industrial Customers 50

52 Projeto OPERA Top 10 utility technology challenges 1. IMPROVE UTILIZATION OF POWER DELIVERY ASSETS Superconductivity Real Time rating through monitoring 2. IMPROVE POWER SYSTEM RELIABILITY AND ADDRESS POWER QUALITY Power electronics 3. INTEGRATE LOW-COST DISTRIBUTED ENERGY RESOURCES INTO POWER DELIVERY SYSTEM Microgrids Storage DER interconnections 4. ENABLE CONSUMERS PORTALS Integration of consumer 5. INCREASE END-USE ENERGY EFFICIENCY Many ways of saving energy consumption 6. IMPROVE THE EFFECTIVENESS OF POWER MARKETS Better simulation & modelling 7. CAPITALIZE ON THE OPPORTUNITY OF NEXT GENERATION NUCLEAR Generation III and IV reactors 8. OPTIMIZE USE OF COAL RESOURCES WITH ADVANCED COAL GENERATION Integrated gasification combustion-cycle plant 9. MITIGATE ENVIRONMENTAL IMPACTS 10. INCREASE THE RESILIENCE OF POWER SYSTEM TO SECURITY THREATS Physical security Information security Telecommunications & ITT 51

53 Vilas Digitais SAMBA System for Advanced interactive digital television and Mobile services in BrAzil Duration: 2 years Starting January 1 st, 2007 Overall budget: ,00 total EU grant: ,00 Project consortium: CREATE-NET (Italy), coord. APTEL (Brazil) Axel Tech. (Finland) Digilab (Italy) Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (Brazil) Fraunhofer FOKUS (Germany) Universidade de Fortaleza (Brazil) TV Mirante (Brazil) Telesystem Electronic (Brazil) BRA DE TV Mirante IT 52 FI

54 Vilas Digitais Projeto SAMBA TV Digital Interativa 53

55 Vilas Digitais 54

57 A Tecnologia PLC e a sua Regulação O Que Regular? Tecnologia: Emissões eletromagnéticas; interferência; segurança do usuário; padrões Serviço: Qualidade; confiabilidade; modicidade; competição Como Regular? Conjuntamente através das Agências de Energia e Telecomunicações (exemplo FERC/FCC) Questões críticas: Mecanismos de apropriação do valor agregado pelo uso compartilhado de facilidades Incentivo econômico ao compartilhamento e formas de transferência dos ganhos ao consumidor 56

58 IX Cumbre Reguladores-Operadores Salinitas (El Salvador) 5 y 6 de julio de 2006 CONVERGENCIA Y ARMONIZACION PARA LA INCLUSION DIGITAL Convergencia y Armonización Regulatoria Regional en Latinoamérica Presentación del Plan de Trabajo del Estudio conjunto AHCIET - REGULATEL Dr. Luis Castejón, Dr. Claudio Feijóo Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Telecomunicación Universidad Politécnica de Madrid (España) lcastejon@gtic.ssr.upm.es Skype: lcastejon

59 Sigue siendo válida la regulación tradicional en este nuevo contexto?. La necesidad de la armonización. PRIVATIZACIÓN REFORMA INSTITUCIONAL LIBERALIZACIÓN IMPACTO Incremento de densidad fijo. Crecimiento espectacular de densidad móvil. Baja penetración de Internet. Baja penetración de banda ancha. Bajo desarrollo de la SI. Globalización y convergencia Inversión privada Desarrollo SI en colaboración Procesos de integración regional ARMONIZACION Mercados nacionales Operadores nacionales Voz fija y móvil Regulación simple Mercados globales Operadores globales Voz fija/móvil, Internet, banda ancha, all IP Regulación compleja 58

60 Agenda PERGUNTAS? PEDRO L. DE O. JATOBÁ Presidente da APTEL (61) (21)