PARQUE TECNOLÓGICO ITAIPU. Pesquisa, Desenvolvimento & Inovação

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1 PARQUE TECNOLÓGICO ITAIPU Pesquisa, Desenvolvimento & Inovação 31/03/2016

2 PARQUE TECNOLÓGICO ITAIPU UNIVERSIDADES Educação & Extensão ESPAÇOS DE INOVAÇÃO INCUBADORA E CONDOMÍNIO EMPRESARIAL Pesquisa & Desenvolvimento Inovação & Negócios 2460 ALUNOS 2547 ALUNOS 30 CURSOS matriculados em 2015 formados desde 2006 de graduação ofertados em CURSOS 06 MESTRADOS 02 DOUTORADOS de especialização ofertados em 2015 ofertados em 2015 Interinstitucionais (UFPR e Unioeste) em andamento Biblioteca Paulo Freire Infraestrutura: 55 salas de aula 55 laboratórios mais de livros na Biblioteca Paulo Freire Universidades instaladas no PTI: Adensamento e formação de massa crítica: Doutor 2 Mestres 7 Especialistas Doutores 37 Mestres 8 Especialistas Pós-Doutores 318 Doutores 242 Mestres 179 Especialistas

3 PROGRAMA VE Início do Programa VE Parceiras; Inauguração da Linha de Montagem de VE da Fiat; Fiat Palio Elétrico Homologação do Prototipo Primeiro Eletroposto (Lactec) Início de instalação de 100 eletropostos na Itaipu Bateria de Lítio (Biel University) Fiat Uno Elétrico Caminhão Elétrico(Iveco) Mini-Onibus Elétrico v1.0 (Iveco, Mascarello); Pickup Strada Elétrico (Fiat)

4 PROGRAMA VE Inauguração da Linha de Montagem do Renault Twizy; Projeto Piloto Curitiba Ecoelétrico; Projeto Piloto Brasilia Ecomóvel; Mini-ônibus elétrico v2.0 (Agrale, Mascarello); FINEP Ônibus Elétrico Híbrido a Etanol (início). Primeiro Avião Elétrico Tripulado da América Latina Sistema de Armazenamento ON-OFF Grid em Brasília - QGEx Ônibus Elétrico Híbrido a Etanol (WEG, Mascarello, Eletra, Tutto, Mitsubishi, Magnetti Marelli, Fiamm) Primeiro Eletroposto instalado na cidade de Foz do Iguaçu Off-Road 4x4 Marruá Elétrico (Agrale); Sistema de Armazenamento de Energia (Fiamm); Trikke Elétrico

5 SISTEMA DE ARMAZENAMENTO DE ENERGIA BRASÍLIA: kwh - Cargas Prioritárias (QGEx) - Abril/2016 Main Functions: PPC- Power Plant Control PMS Power Management System PCS Power Communications System BESS Battery Energy Storage System INV - Inverter GD Diesel Generation PV - Solar Panel TUNUÍ: - 1MWh pessoas - Dez/2016 Off-grid Applications: Remote and Isolated Communities

6 MOBILIDADE ELÉTRICA INTELIGENTE Mob-i : Laboratório de Mobilidade Inteligente - CEIIA e FPTI Potencial de análise gráfica de indicadores de mobilidades em Tempo Real Análise de perfomance dos VEs, recargas, dados da bateria, CO2 evitados, etc Compartilhamento de Veículos Elétricos Ecoelétrico Curitiba Brasília Ecomóvel -Previsão de conclusão : 2 anos Prestação de serviço com a evolução do Mercado de VE 6

7 PARCEIROS Produtor de Baterias e Acessórios Eletrônicos; Montadoras Automotivas; Concessionárias de Energia Elétrica; Institutos de Pesquisa; Entidades Públicas e Privadas; 7

8 PERSPECTIVA DE MERCADO Mercado Mundial Armazenamento de Energia 2012: US$ 2,8 bi /3,2 GWh 2017: US$ 113,5 bi / 185,4 GWh Fonte: Lux Research Inc/ March 2012

9 ESTRATÉGIA TECNOLÓGICAS E ECONOMICAS Tecnologias de respostas rápidas Tecnologias de de integração Tecnologias de de alta acumulação Fonte: Arup - Five minute guide to electricity storage Pesquisa e desenvolvimento em diferentes sistemas de acumuladores Formação de equipes multidisciplinares que atuem nesses diferentes sistemas físicoquímicos e de controles elétricos/de potência Construção de sistemas pilotos e laboratórios com visão de nacionalização das tecnologias Níquel Sódio Lítio Sódio Cadeia produtiva nacional tecnologia consolidada

10 PROJETO BATERIAS DE NÍQUEL - SÓDIO Criação do Laboratório de Baterias Formação e treinamento 1ª célula 50 Ah da Equipe FPTI R$ 38,5 mi 2ª módulo 1,3 kwh Fabricação do BMS Já investidos - Finep / IB / FPTI Primeiro projeto de transferência com a Battery Consult GmbH 2013 P&D de novos conceitos para o BATNA ª módulo 1 kwh Protótipos de Bateria Tecnologias de Bateria de Sódio - (BATNA) 7,3 kwh

11 PROJETO BATERIAS DE NÍQUEL - SÓDIO Comercial ZEBRA cell FPTI-Brasil BATNA Cell 36,5 Ø x 235 mm 313 cm 3 38 Ah 121 Ah/l 40 Ø x 317 mm 398 cm 3 50 Ah 125 Ah/l Desempenho Segurança Componentes Elevada Eficiência (98% eletroquímica / 86% AC) Densidade de Energia Específica: 790 Wh/Kg Bateria: Wh/Kg Módulo Comercial: Wh/Kg Capacidade de Ciclagem >4500 ciclos (80% DOD) >20 anos Materiais não Inflamáveis e Quimicamente seguros (operação indoor/outdoor) Processo Industrial Controlado Resistência Mecânica e Térmica (casco célula/bateria) Materiais Recicláveis (100% estabelecido) Materiais abundantes (Sal, Cobre, Aço, Ferro, Níquel) Operação em condições variáveis

12 CENÁRIOS DE CUSTOS Evolução do Custo ao longo do tempo Referência: NaS - Sódio Enxofre - Energy Storage Toolkit Perspectiva de Mercado $ 44 bilhões em 2022 Fonte: Pike Research, 2013

13 NOVOS DESAFIOS PARA P&D Fonte: EPE e PDE 2024

14 VETOR HIDROGÊNIO Energia vertida turbinável (renovável) Produção de Hidrogênio Armazenamento de energia (forma química H 2 ) Combustão interna Célula a combustível (veicular e estacionária) Oxigênio hospitalar 2016 Novos desafios de P&D: Nacionalização do eletrolisador e seus periféricos

15 PROJETO BATERIA DE ÍONS DE LÍTIO Escalabilidade Novo Hardware (BMS / BMU) Transferência Tecnológica

16 PROJETO BATERIA DE ÍONS DE LÍTIO BMS / BMU BMS e BMU desenvolvido para atender necessidades atuais e futuras da maioria das aplicações e possa ser fabricado por fornecedores locais.

17 CÉLULA DE COMPETÊNCIA EM AUTOMAÇÃO E ESTUDOS ELÉTRICOS O LASSE Laboratório de Automação e Simulação de Sistemas Elétricos, instalado no PTI, realiza Estudos Elétricos utilizando a plataforma RTDS e apoio o Plano de Atualização Tecnológica da ITAIPU com o desenvolvimento de P&Ds. Automação Digital Equipamentos (HW) Sistemas (SW) Estudos Elétricos Simulação em Tempo Real (Sistema Elétrico de Potência) Geração Distribuída / Smart Grid (Solar; Eólica; Biogás; Baterias; H2;...)

18 BATERIAS DE CHUMBO ÁCIDO AVANÇADAS Relação que está sendo construída com o setor produtivo nacional São mais de 60 industrias que se organizam no Brasil em feiras de negócios e encontros de formação de recursos humanos a quase duas décadas. Com parceria com a GEP-UFSCar participamos e ajudamos a organizar o Encontro Nacional de Produtores de baterias de chumbo ácido Projeto de mini- planta piloto modernizada de produção de baterias de chumbo ácido avançadas a partir da mini planta hoje na UFSCar Baterias avançadas Tecnologia Start-Stop Baterias de chumbo-ácido avançadas com grafite para sistemas estacionários Controladores inteligentes de baterias de chumbo ácido

19 PERSPECTIVA DE MERCADO BRASILEIRO Brasil: Estudo de Caso Ônibus Licenciados (2012): Hipótese: 1% elétrico híbrido com 4 baterias (288 un./ano) Bateria FIAMM: R$ Receita: 4*288* = R$ 34,6 milhões EXPANSÃO DE EÓLICAS MME /Plano Decenal 2020: expansão de ~ 1 GW /ano Hipótese : Uso de 10% de ESS para melhorar oferta de energia=> 100 MWh. Mercado de R$ 1 bilhão / ano (2,5% do mercado mundial em 2017) Fonte: ESS Energy Storage System

20 Obrigado! Claudio Osako Diretor Técnico FPTI Eduardo Silveira Itaipu Binacional Jéssica de Lima Assessoria da Diretoria Fábio Plut Fernandes Pesquisador em Baterias Sergio R. Calça Gestor BATNA / MOB-I Rodrigo B. Otto Gestor LASSE