A mobilidade elétrica e as suas implicações nas redes de energia e na cibersegurança Seminário Luso-Brasileiro Mobilidade Elétrica Gesel Instituto de Economia da UFRJ INESC Coimbra Universidade de Coimbra Ordem dos Engenheiros Região Centro Iniciativa Energia para a Sustentabilidade - Universidade de Coimbra Lisboa, 27 de Fevereiro de 2019
O interesse nos veículos elétricos está em crescimento QUAIS OS DRIVERS DE CRESCIMENTO DA MOBILIDADE ELÉTRICA? 3. Compromisso da Indústria 1. Drivers Políticos/sociais 2. Drivers Económicos e Tecnológicos 2
1. A sociedade pressiona para a redução da poluição, emissões e dependência energética 24% das emissões totais de GEE Até agora, 26 cidades assinaram a Declaração de Ruas Livres de Combustíveis Fósseis da C40 Cities +61% de emissões de GEE no sector dos transportes 1990-2015 54% 43% da energia primária deve-se a importações de petróleo Portugal tem uma penetração renovável muito superior à média europeia Portugal 30% UE Fonte: PORTUGUESE NATIONAL INVENTORY REPORT ON GREENHOUSE GASES, 1990 2015 (APA) Fonte: DGEG, provisional data for 2016 Fonte: https://www.c40.org/other/fossil-fuel-free-streets-declaration Fonte: Eurostat (2016) 3
2. As baterias estão a ficar baratas e a tornar os veículos elétricos competitivos Fonte: McKinsey Center for Future Mobility 4
3. A indústria entrou na corrida da eletrificação 5
O crescimento dos veículos elétricos tem que ser acompanhado pela infraestrutura de carregamento haverá condições de mercado? Numero de VE por ponto de carregamento de acesso público x Market share venda anual de veículos 27 24 21 18 15 12 9 6 3 0 Belgica; 22,36 Reino Unido; 9,78 Alemanha; 6,54 Dinamarca; 5,1 Austria; 5,83 Portugal - 2018; 7,42 Portugal - 2020; 25,09 Necessário 2,5x a rede atual Finlândia; 10,05 Holanda; 3,65 Suécia; 11,86 Recomendação da Direção Europeia de energias limpas para mobilidade até 2020. 0,00% 1,00% 2,00% 3,00% 4,00% 5,00% 6,00% 7,00% 8,00% Fonte: EAFO European Alternative Fuels Observatory; cálculos EDP Distribuição (crescimento de VE de 40% e 30% em 2019 e 2020 respectivamente) 90% +2.400? dos carregamentos em casa/trabalho, mas é necessária abrangência geográfica pública Pontos de carregamento público necessários até 2020 Em algumas zonas os agentes de mercado não terão rentabilidade Libertar o mercado Evitar barreiras à rentabilização do investimento Solução para locais de baixa rentabilidade EDP Distribuição? necessário enquadramento regulatório 6
O crescimento da Mobilidade Elétrica coloca a operação da rede BT no centro do ecossistema ONDE VAMOS CARREGAR? > 100 kva > 100 kva ORD no Centro do Ecossistema de Mobilidade 3,7 a 21 kva As redes BT serão as mais afetadas pela penetração de VE, nomeadamente: 50 a 150 kva 3,7 a 21 kva Aumento da Potência de Pico Desequilíbrio de Fases Distorção Harmónica Gestão do Nível de Tensão 2,3 a 11 kva (x 10)! > 1000 kva 4,6 kva 50 a 150 kva Os VE podem tornar-se um ativo valioso para o sistema 4,6 kva 3,7 a 21 kva > 200 kva 3,7 a 21 kva (x10) 7
Há um enorme potencial de flexibilidade nos veículos elétricos - o carregamento será uma escolha entre economia e conveniência? Potência de carregamento Tempo de carregamento face à distância de viagem 40 km 100 km 200 km 2,3 kw 2 horas e 40 min 6 horas e 30 min 13 horas 7,4 kw 50 min 2 horas 4 horas 11 kw 35 min 1 hora e 20 min 2 horas e 40 min 22 kw 16 min 40 min 1 hora e 20 min 50 kw 7 min 18 min 36 min Nota: Cálculo com consumo médio 15 kwh/ 100 km percorridos 8
00:00 01:00 02:00 03:00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 [kw] O reforço tradicional da rede pode representar um investimento com baixo valor para a sociedade 400 380 360 340 320 300 280 260 240 220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 Diagrama de Carga de um PT, 226 Veículos Elétricos (62 em carregamento) Capacidade Instalada no PT 9
00:00 01:00 02:00 03:00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 [kw] O reforço tradicional da rede pode representar um investimento com baixo valor para a sociedade 400 380 360 340 320 300 280 260 240 220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 Diagrama de Carga de um PT, 226 Veículos Elétricos (62 em carregamento) Capacidade Instalada no PT Necessidade de reforçar a rede para a ponta de consumo 10
00:00 01:00 02:00 03:00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 [kw] O reforço tradicional da rede pode representar um investimento com baixo valor para a sociedade 400 380 360 340 320 300 280 260 240 220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 Diagrama de Carga de um PT, 226 Veículos Elétricos (62 em carregamento) Capacidade Instalada no PT Necessidade de reforçar a rede para a ponta de consumo Utilização muito inferior da rede instalada 11
00:00 01:00 02:00 03:00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 [kw] O reforço tradicional da rede pode representar um investimento com baixo valor para a sociedade 400 380 360 340 320 300 280 260 240 220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 Diagrama de Carga de um PT, 226 Veículos Elétricos (62 em carregamento) Capacidade Instalada no PT Pelas 24:00 já quase todos os VE estão a 100% da carga Necessidade de reforçar a rede para a ponta de consumo Utilização muito inferior da rede instalada 12
00:00 01:00 02:00 03:00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 [kw] Soluções de Smart Charging podem representar um custo 4 a 10 vezes inferior ao reforço tradicional e tornar os VE valiosos para todos os consumidores Diagrama de Carga com a mesma penetração de EV em Smart Charging: 400 380 360 340 320 300 280 260 240 Capacidade Instalada no PT 220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 9% Fontes: Análise EDP Distribuição; EDSO Smart charging: integrating a large widespread of electric cars in electricity distribution grids, Março 2018 13
00:00 01:00 02:00 03:00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 [kw] Soluções de Smart Charging podem representar um custo 4 a 10 vezes inferior ao reforço tradicional e tornar os VE valiosos para todos os consumidores 400 380 360 340 320 300 280 260 240 220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 Diagrama de Carga com a mesma penetração de EV em Smart Charging: Capacidade Instalada no PT Acréscimo de utilização da capacidade instalada 9% Potencial de redução do custo de ligação e acesso à rede Fontes: Análise EDP Distribuição; EDSO Smart charging: integrating a large widespread of electric cars in electricity distribution grids, Março 2018 14
00:00 01:00 02:00 03:00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 [kw] Soluções de Smart Charging podem representar um custo 4 a 10 vezes inferior ao reforço tradicional e tornar os VE valiosos para todos os consumidores 400 380 360 340 320 300 280 260 240 220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 Diagrama de Carga com a mesma penetração de EV em Smart Charging: Capacidade Instalada no PT Acréscimo de utilização da capacidade instalada Absorção de produção renovável durante a noite 9% Potencial de redução do custo de ligação e acesso à rede Fontes: Análise EDP Distribuição; EDSO Smart charging: integrating a large widespread of electric cars in electricity distribution grids, Março 2018 15
O crescimento da mobilidade elétrica deve ainda ser acompanhado de atenção à ciber-segurança https://youtu.be/m2lms5gysng 16
Obrigado Luís Tiago Brandão Ferreira LuisTiago.Ferreira@edp.pt