Offshore Wind Accelerator & Energy Systems Innovation Platform Programas colaborativos de inovação e reflexões para o Brasil Smart Grid Conference - São Paulo João Lampreia, Gerente, Carbon Trust Brasil 29 de Novembro 2017
Índice Introdução ao Carbon Trust Offshore Wind Accelerator (OWA) Energy Systems Innovation Platform (ESIP) Conclusões 2
Carbon Trust Status e missão SOMOS UMA CONSULTORIA INDEPENDENTE E SEM FINS LUCRATIVOS CRIADOS EM 2001 COM A MISSÃO DE ACELERAR A TRANSIÇÃO PARA UMA ECONOMIA SUSTENTÁVEL, COM BAIXAS EMISSÕES DE CARBONO. 3
Carbon Trust - Atividades Consultoria estratégica para empresas, governos e o setor público entorno das oportunidades para se beneficiarem de uma economia com baixas emissões. Medição e certificação da pegada ambiental Medição e certificação da de pegada produtos, ambiental de produtos, serviços, serviços, e cadeias organizações e produtivas. cadeias produtivas. Inovação e financiamento climático através de programas de aceleração tecnológica, incubação, e um portfolio de venture capital. 4
Carbon Trust Atuação Global CLIENTES: 70 das 100 maiores multinacionais +75.000 pequenas e médias empresas +3.000 organizações do setor público RESULTADOS: +60Mt CO2e EVITADOS +$2 BILHÕES EM INVESTIMENTOS CATALIZADOS +$8 BILHÕES EM CUSTOS DE ENERGIA EVITADOS 5
Índice Introdução ao Carbon Trust Offshore Wind Accelerator (OWA) Energy Systems Innovation Platform (ESIP) Conclusões 6
Em 2009 criamos o Offshore Wind Accelerator, com objetivo de reduzir os custos da eólica offshore de < 160/MWh para < 100/MWh Uma cooperação entre governo e o setor privado, liderada pela indústria para endereçar problemas comuns a todos O maior programa de inovação colaborativo do mundo com 88m em financiamento até o momento (60% pelo setor privado).
Identificação de oportunidades para reduzir custos Destrinchamos os componentes tecnológicos para identificar áreas com maior potencial de redução de custo Embarcações de acesso às turbinas Instalação de cabos Sistemas elétricos Impacto Ambiental Efeitos de wake entre turbinas Fundações 8
Foco tecnológico e governança ~150 pessoas compondo os GTs e Comitê de Liderança Comitê de Liderança Carbon Trust Fundações GT técnico Efeitos de wake GT técnico Cabos GT técnico Sistemas elétricos GT técnico Embaraçoes e Acesso acesso às turbinas GT técnico Empresas, grupos de pesquisa, designers independentes Innovators, Empresas, grupos designers de pesquisa, designers independentes Innovators, Empresas, grupos designers de pesquisa, designers independentes Innovators, Empresas, grupos designers de pesquisa, designers independentes Innovators, Empresas, grupos designers de pesquisa, designers independentes
Resumo de resultados Soluções Reducing O&M para cost Embarcações New vessels concepts Fjellstrand NautiCraft WaveCraft Performance Extreme Ocean plots Prototype: 2013 Keystone Prototype: 2014 Universal Prototype: 2015 Prototype: Published: 2015 Suction Bucket Jacket JacketTrial installation Soluções Reducing para Foundation cost fundações New foundation concepts Installed: 2011 Installed: 2011 Installed: 2013 Installed: 2013 Installed: 2014 Installed: 2014 Trialled: 2014 Trialled: 2014 Soluções Reducing para modelagem Financing cost e otimizacao de wake New wake models & LIDAR FLIDAR Installed: 2012 Installed: 2012 Babcock Installed: 2013 Installed: 2013 Fuga Prototype: 2011 Prototype: 2011 Wake Campaign Installed: 2012 Installed: 2012 Reducing Soluções para Elec. System sistemas cost Higher elétricos voltage arrays 66kV 66kV switchgear Commercial: 2014 66kV Commercial: 2015 Cable Cable qualification qualification Commercial: 2015 Commercial: 2015
Resumo de resultados Soluções Reducing O&M para cost Embarcações New vessels concepts Fjellstrand NautiCraft WaveCraft Performance Extreme Ocean plots Soluções Reducing para Foundation cost fundações New foundation concepts Soluções Reducing para campanhas modelagem Financing cost de e otimizacao mediçãode wake New wake models & LIDAR Prototype: 2013 Keystone Prototype: 2014 Universal Prototype: 2015 Prototype: Published: 2015 Suction Bucket Jacket JacketTrial installation Custo de energia eólica offshore baixou de 160/MWh em 2009 60/MWh em 2017 Installed: Installed: 2011 Installed: 2013 Installed: 2014 2014 Trialled: 2014 grande parte podendo FLIDAR ser Babcock diretamente Fuga atribuída Wake Campaign ao OWA Installed: 2012 Installed: 2012 Installed: 2013 Installed: 2013 Prototype: 2011 Prototype: 2011 Installed: 2012 Installed: 2012 Reducing Soluções para Elec. System sistemas cost Higher elétricos voltage arrays 66kV 66kV switchgear Commercial: 2014 66kV Commercial: 2015 Cable Cable qualification qualification Commercial: 2015 Commercial: 2015
Índice Introdução ao Carbon Trust Offshore Wind Accelerator (OWA) Energy Systems Innovation Platform (ESIP) Conclusões 12
O PRINCÍPIO DA ARMAZENAGEM ASSOCIADA A PARQUES EÓLICOS SISTEMA INFLEXÍVEL OFF Turbinas eólicas são desligadas quando a demanda está baixa. Governo ressarce geradoras pelo tempo ocioso ( 90 milhões em 2016) Quem paga são os contribuintes 13 13
O PRINCÍPIO DA ARMAZENAGEM ASSOCIADA A PARQUES EÓLICOS SISTEMA FLEXÍVEL ON Energia armazenada pode ser injetada no grid quando a demanda estiver alta Turbinas se mantem ligadas e recarregam estações de armazenamento. Geradoras pagam custo de unidades de armazenamento com a venda de energia armazenada. Armazenamento reduz custo da eletricidade e permite que governo atinja metas de mitigação por menor custo. Redução de custos é repassada para usuários finais 14
Em um relatório recente, quantificamos a oportunidade para a flexibilização do sistema elétrico Britânico com tecnologias de armazenamento Concluímos que flexibilização com tecnologias de armazenamento de energia poderia economizar ~BRL 30 bi/ano em 2030 ao Reino Unido, beneficiando clientes finais, geradoras e distribuidoras. https://www.carbontrust.com/media/672486/energy-storage-report.pdf Identificamos os entraves regulatórios que limitam este potencial. Indicamos os primeiros passos práticos para sobrepor estas barreiras, visando alinhar incentivos às necessidades do sistema. 15
Custo total do sistema elétrico em 2030 em 3 cenários (GBP Bilhões) R$ 10 bi Metas de emissão realizadas com plano atual de penetração de renováveis Metas de emissão não realizadas (alto teor de eletricidade fossil) Metas de emissão realizadas da maneira mais custo efetiva R$ 30 bi SEM ARMAZENAMENTO preços médios de gás e carbono COM ARMAZENAMENTO preços médios de gás e carbono SEM ARMAZENAMENTO preços altos de gás e carbono 16
Criamos o Energy Systems Innovation Platform em 2017 visando a realização deste potencial Uma plataforma colaborativa liderada pelo Carbon Trust para conjuntamente acelerarmos soluções de interesse comum Membros da plataforma tem interesse comum no mercado de armazenamento, justificando a colaboração, ao invés de competição. 17
Criamos o Energy Systems Innovation Platform em 2017 visando a realização deste potencial Não se trata de um grupo de lobby industrial, mas um grupo interessado em demonstrar soluções viáveis e de interesse do sistema elétrico como um todo. 18
Governança e focos iniciais do ESIP GRUPO TÉCNICO GOVERNAMENTAL Comitê de Liderança contendo todos os membros Carbon Trust Redução de custos de parques eólicos com armazenamento GT técnico Implementação e testes de modelos operacionais GT técnico Barreiras e soluções regulatórias GT técnico 19
Resultados iniciais A plataforma é nova e está fazendo uma análise complexa para entender todos os impactos negativos e positivos de se incorporar armazenamento em parques eólicos, os serviços que essas tecnologias podem prestar para o grid, e o impacto que isso pode ter para cada ator, entre consumidores, governo, geradores, operadores do sistema e distribuidoras. Ainda este ano estamos produzindo os primeiros resultados entorno de quais modelos de negócios podem produzir mais benefícios e serem comercialmente viáveis. Com isso está ficando evidente quais barreiras regulatórias teremos que sobrepor para conseguir viabilizar tais modelos. Para poder alterar a regulação no entanto, temos que produzir evidências muito bem embasadas mostrando que quantificamos todo o espectro de impactos, custos, benefícios etc. 20
Índice Introdução ao Carbon Trust Offshore Wind Accelerator (OWA) Energy Systems Innovation Platform (ESIP) Conclusões 21
Conclusões Abordagens colaborativas tem alto poder de alavancagem no OWA cada $1 investido alavanca outros $12 no ESIP por enquanto cada $1 alavanca outros $6 Excelente maneira de acelerar inovação da perspectiva do governo, pois o setor privado lidera e da a direção de acordo com suas necessidades de mercado. Colaboração ao invés de competição faz sentido para o setor privado e pode gerar um benefício para todas as partes. Faria sentido reproduzir uma abordagem colaborativa deste tipo no Brasil? No âmbito do P&D da ANEEL? 22
Obrigado pela sua atenção João Lampreia, Gerente, Carbon Trust Brasil Joao.Lampreia@carbontrust.com +55 21 96987 9646 Whilst reasonable steps have been taken to ensure that the information contained within this publication is correct, the authors, the Carbon Trust, its agents, contractors and sub-contractors give no warranty and make no representation as to its accuracy and accept no liability for any errors or omissions. All trademarks, service marks and logos in this publication, and copyright in it, are the property of the Carbon Trust (or its licensors). Nothing in this publication shall be construed as granting any licence or right to use or reproduce any of the trademarks, services marks, logos, copyright or any proprietary information in any way without the Carbon Trust s prior written permission. The Carbon Trust enforces infringements of its intellectual property rights to the full extent permitted by law. The Carbon Trust is a company limited by guarantee and registered in England and Wales under company number 4190230 with its registered office at 4th Floor Dorset House, Stamford Street, London SE1 9NT. Published in the UK: 2017. The Carbon Trust 2017. All rights reserved.
Using energy storage to improve integration of wind generation with the system DRIVERS Price arbitrage New markets Increase Revenue Increase capacity Reduce curtailment Lower risk of negative prices Lower connection costs Reduce costs Reduced imbalance charges Reduced cost of auxiliary power KEY Negative system impact Positive system impact Negative stakeholder impact Positive stakeholder impact System Service SYSTEM SERVICES Ancillary markets Output matches demand Increased new renewables capacity Maximise use of existing renewable capacity Reduce intermittency Deferral of network investment IMPACTS Decreased predictability of supply and demand Increased cost of ancillary services Storage asset operation not optimal for maximum system benefits Increased network congestion Grid decarbonisation Lower cost of compensation payments Decreased cost of ancillary services Storage asset might not be optimally located Lower wholesale price Increased security of supply Lower cost of new capacity Lower bid price in capacity market Network reinforcement costs reduced STAKEHOLDERS SO Generators Consumers Government TNO DNO 24