Proposta de projeto utilizando armazenamento no sistema distribuição de energia elétrica

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1 Proposta de projeto utilizando armazenamento no sistema distribuição de energia elétrica Workshop Internacional de Armazenamento de Energia: tecnologias, projetos e regulação Brasília, 31 de março de

2 Agenda A Contexto e condições para realizar estudos de armazenamento B Projeto P&D de Armazenamento 2

3 O tema de armazenamento tem evoluído e crescido criando diversas aplicações e possibilidades de negócios Sumário do contexto atual dos sistemas de armazenamento 1 Existem várias formas de sistemas de armazenamento de energia (eletricidade) em uso, em diferentes estágios de maturidade e com aplicações específicas que podem impactar as empresas de energia e também gerar oportunidades 2 No mundo já há quase um Brasil de armazenamento (127 GW, em 2013) essencialmente com bombeamento de água (usinas reversas), e há diversas expectativas em relação às oportunidades e evolução desse mercado 3 O uso de baterias tem crescido muito, direcionado por movimentos de players relevantes, que tendem direcionar a avanços técnicos e econômicos, com redução dos preços futuros 3

4 Existem oportunidades para utilização de armazenamento nos três segmentos: Geração, Transmissão e Distribuição de Energia O desafio da CPFL foi selecionar quais oportunidades farão Projetos de P&D 4 Fonte: SEIA e 2013 Strategen Consulting, LLC, dezembro/2013

5 FUNCIONALIDADE Na definição do escopo do projeto avaliamos as aplicações de sistemas de armazenamento inseridas no segmento de distribuição Aplicações possíveis de armazenamento e funcionalidades esperadas Balanceamento de oferta e demanda Gestão da rede Flutuações instantâneas Regulação de frequência e tensão Flutuações instantâneas Atuação em locais com restrição operativa momentânea (ex: horário de ponta) Regulação de frequência e tensão Flutuações instantâneas Oferta de serviços com storage de pequeno porte (backup) Razões técnicas Eficiência energética Eficiência no mix de geração com gestão do horário de pico Usinas coletivas e virtuais de geração distribuída Produção e uso local de energia Arbitragem do valor da energia se houver tarifação horária Razões Econômicas Nível nacional / Transmissão Nível municipal / Distribuição Nível unitário / Cliente APLICAÇÕES POSSÍVEIS 5 Fonte: Relatório Energy Storage Technolggies 2012 e SBC ENERGY INSTITUTE ANALYSIS, 2013

6 O novo Projeto está inserido numa cadeia de 6 projetos da CPFL que estudam Geração Renovável, Geração Distribuída e Armazenamento Projetos em andamento 5 PA0045 Solar Chamada 13 Usina de Tanquinho DE0041 Biomassa/Solar 6 PA3012 Telhados Solares Inserção massiva de GD Solar DE0042 Eólico/Solar Eletro - Acumulação 6 Fonte: Programa P&D ANEEL da CPFL Projetos concluídos

7 A escolha de parceiros qualificados também é um fator crítico para o sucesso do Projeto 7 UNICAMP (Universidade Estadual de Campinas) universidade voltada à pesquisa Estudantes: ~ (~ graduação / ~ pós-graduação mestrado; doutorado) Segundo lugar em patentes no Brasil (Petrobras 21%; UNICAMP 15%; USP 14% - entre 2004 e 2008) 51ª posição no QS World University Rankings 2016 por área: Engenharia Elétrica e Eletrônica. 11ª posição no QS University Rankings 2015: universidades com menos de 50 anos 2ª posição no QS University Rankings 2016: América Latina 250+ empresas encubadas sobreviventes ( empregos) Instituição de Pesquisa Privada, autossustentável e sem fins lucrativos Mais de 55 anos de atuação no Setor Elétrico Maior executora de projetos de pesquisa no Programa de P&D da ANEEL É uma unidade EMBRAPII especializada no desenvolvimento de Sistemas Embarcados Mais de 500 colaboradores, com quadro próprio e equipe multidisciplinar Diversos laboratórios acreditados pelo INMETRO Ganhou Prêmio FINEP de melhor Instituição de Pesquisa do Brasil em 2003 Possui Programa de Pós-graduação em Desenvolvimento de Tecnologia

8 Agenda A Contexto e condições para realizar estudos de armazenamento B Projeto P&D de Armazenamento 8

9 O Projeto de Armazenamento da CPFL está sendo concebido para endereçar as principais questões dessa nova tecnologia Objetivos principais O desenvolvimento e teste de 3 aplicações relacionadas à distribuição de energia, num laboratório real: Estudo das aplicações de armazenamento no sistema de distribuição (armazenamento distribuído x segurança energética) Estudos de impactos na distribuição (rede, venda de energia, redução de OPEX, oportunidades para smart grid,...) Investimento: ~ 32,0 MM Duração: 48 meses Parceiros: LACTEC, UNICAMP Áreas envolvidas: Engenharia, Operação, Novos Negócios, Regulatório, Suprimentos, CPFL Eficiência, CPFL Renováveis, Inteligência de Mercado, Planejamento Energético, Serviço de Campo e Financeiro. Estudos associados aos projetos em andamento: Telhados solares, Mobilidade Elétrica, USFV Tanquinho Capacitação e formação de colaboradores (pesquisadores, engenheiros, analistas e técnicos) Estudos e proposição de ajustes na regulação Estudos de novos modelos de negócios Custos operação e manutenção 9

10 O projeto permitirá realizar estudos e testes com aplicação real (ongrid) em diferentes níveis de conexão 1 Grande porte conexão AT/MT (Subestação) 2 Médio porte - conexão MT/BT (transformador rede de distribuição) 3 Pequeno porte - microgeração - (instalações de consumidores) 4 Integração com os demais Projetos de P&D da CPFL 10

11 A integração com os demais Projetos de P&D da CPFL aproveitará o laboratório real com rede inteligente e complexa 4 Projeto de Armazenamento PA0045 USFV Tanquinho (chamada 13/ANEEL/2011): usina solar com 1MWp + aerogerador de 6 kwe PA3012 Telhados Solares: onde há instalação massiva de microgeração fotovoltaica em um único alimentador. PA0060 Mobilidade Elétrica: integração com recarga do VE 15

12 A integração com os demais Projetos de P&D da CPFL criará um laboratório real com uma rede inteligente e complexa 4 Projeto de Armazenamento PA0045 USFV Tanquinho (chamada 13/ANEEL/2011): usina solar com 1MWp + aerogerador de 6 kwe Sistema de Grande Porte Estabilização da rede (tensão e frequência) Estudos monitoramento antes e após conexão/aplicação em alimentador Controle de pico de demanda Estudos de redução de custos de operação (Opex) postergação de obras 16

13 A integração com os demais Projetos de P&D da CPFL criará um laboratório real com uma rede inteligente e complexa 4 Projeto de Armazenamento PA3012 Telhados Solares: onde há instalação massiva de microgeração fotovoltaica em um único alimentador. Sistema de Médio Porte Proteção do ativo transformador (absorver excedentes e grandes variações) Estabilização da rede (tensão e frequência) Estudos de sistemas de monitoramento e despacho de armazenamento de energia Microgrid (operação ilhada) Aplicação em clientes com e sem GD 17

14 A integração com os demais Projetos de P&D da CPFL criará um laboratório real com uma rede inteligente e complexa 4 Projeto de Armazenamento Proteção do ativo transformador (redução de picos) Estabilização da rede Análise impacto com diferentes estratégias de carregamento em diferentes topologias de rede Microgrid (operação ilhada) Aplicação de backup de pequeno porte Sistema de Pequeno Porte PA0060 Mobilidade Elétrica: integração com recarga do VE 18

15 Obrigado! Antonio Donadon 19 Felipe Zaia