P&D Estratégico ANEEL 021/2016

Um investimento = múltiplas funções: Desenvolvimento e Avaliação Técnica, Regulatória e Econômica de Sistemas de Armazenamento de Energia Aplicados a Sistemas de Geração Centralizada e Distribuída Prof. Ricardo Rüther www.fotovoltaica.ufsc.br P&D Estratégico ANEEL 021/2016 1

P&D ANEEL 021/2016 Chamada de Projeto de P&D Estratégico nº 021/2016 Arranjos Técnicos e Comerciais para a Inserção de Sistemas de Armazenamento de Energia no Setor Elétrico Brasileiro Título do Projeto: Um investimento = múltiplas funções: Desenvolvimento e avaliação técnica, regulatória e econômica de sistemas de armazenamento de energia aplicados a sistemas de geração centralizada e distribuída Proponente: ENGIE Executora: UFSC Cooperadas: Companhia Energética Estreito S.A Guascor do Brasil LTDA Orçamento do Projeto: 25.3 MBRL Período do Projeto: 36 meses 2

Objetivos do Projeto Geração centralizada de grande porte (Usina) Geração distribuída de médio porte (UFSC & Clientes ENGIE) 4 Objetivos Geração distribuída de pequeno porte (Clientes ENGIE) Estação de Recarga Rápida bateria-bateria (Veículos leves e pesados UFSC) 3

Objetivos do Projeto O projeto tem por objetivo geral explorar todos os possíveis papéis que um sistema de armazenamento de energia pode desempenhar (um investimento = múltiplas funções), incluindo: Avaliar sistemas de armazenamento de energia utilizando baterias eletroquímicas (tecnologias de íons de lítio e zinco-ar) em : 1) Aplicações centralizadas de grande porte (proposta: integrar bateria de 1 MWh/1MW de íons de lítio + 4MWh/1MW de zinco-ar junto a uma usina híbrida solar/eólica*); *Onde? Usina Fotovoltaica/Eólica Cidade Azul dos projetos de P&D Estratégico das chamadas 013/2011 e 017/2013 4

Usina Solar Fotovoltaica e Eólica Cidade Azul (Tubarão-SC) 5

Mercado de sistemas de armazenamento

Sistemas de controle, despacho e gerenciamento (BMS)

Sistemas de proteção e segurança

Objetivos do Projeto O projeto tem por objetivo geral explorar todos os possíveis papéis que um sistema de armazenamento de energia pode desempenhar (um investimento = múltiplas funções), incluindo: Avaliar sistemas de armazenamento de energia utilizando baterias eletroquímicas (tecnologias de íons de lítio e vanádio redox flow) em: 2) Aplicações em geração distribuída de médio porte (proposta: integrar 100 kwh de baterias de íons de lítio + 100 kwh de baterias de vanádio redox flow em edificações urbanas* e possivelmente 180 a 400kWh de íon de lítio em cliente ENGIE *); *Onde? Laboratório Fotovoltaica/UFSC e cliente com cargas críticas da ENGIE Brasil Energia; 15

Mercado de sistemas de armazenamento 16

Bateria íons de Li 75 kwh fornecimento WEG (projeto financiado pelo CNPq) 17

Bateria vanádio redox flow (contrapartida Guascor P&D Araras-RO)

Bateria vanádio redox flow (contrapartida Guascor P&D Araras-RO) 50 litros/kwh = 5 mil litros de eletrólitos para 100 kwh

Sistemas de proteção e segurança

Plano de expansão do laboratório Fotovoltaica/UFSC Área ocupada atualmente = 3.400 m 2 Área a ser ocupada após expansão = 10.500 m 2

Vista Norte Plano de expansão do laboratório Fotovoltaica/UFSC Área ocupada atualmente = 3.400 m 2 Área a ser ocupada após expansão = 10.500 m 2

Objetivos do Projeto O projeto tem por objetivo geral explorar todos os possíveis papéis que um sistema de armazenamento de energia pode desempenhar (um investimento = múltiplas funções), incluindo: Avaliar sistemas de armazenamento de energia utilizando baterias eletroquímicas (tecnologias de íons de Li) em: 3) Aplicações em geração distribuída de pequeno porte (proposta: Integrar em até cinco edificações urbanas unifamiliares* 10 kwh de baterias de íons de Li); *Onde? Residências que, preferencialmente, já possuam sistema fotovoltaico; 31

Sistemas fotovoltaicos residenciais com armazenamento de energia Sistemas de acumulação em até cinco clientes residenciais em ambiente (simulado) de tarifa branca: Bônus Fotovoltaico CELESC 32

Objetivos do Projeto O projeto tem por objetivo geral explorar todos os possíveis papéis que um sistema de armazenamento de energia pode desempenhar (um investimento = múltiplas funções), incluindo: 4) Aplicações em veículos elétricos de transporte individual e coletivo (proposta: desenvolver estação de recarga de veículos elétricos cc-cc (bateria-bateria) e testar suas aplicações em veículos elétricos de pequeno e médio porte: ônibus elétrico UFSC e Renault Twizy da UFSC*) *Onde? (iii) Carregador rápido a ser instalado no Centro de Eventos da UFSC para recarga do ônibus elétrico e veículos elétricos de pequeno porte e em aplicações residenciais. 35

Veículos elétricos atualmente em operação no Fotovoltaica/UFSC 36

O trajeto Campus Central da UFSC Sapiens Parque O ônibus faz regularmente o percurso apresentado no mapa. Este trajeto possui 25,3 km e leva cerca de 30 minutos para ser percorrido. Suas únicas paradas são os pontos A e B (pontos de partida e chegada), onde o ônibus elétrico é abastecido. Centro de Cultura e Eventos (UFSC - Trindade) Centro de Pesquisa e Capacitação em Energia Solar (Sapiens Parque Fotovoltaica UFSC) 37

Ponto A: Campus Central da UFSC 38

Ponto B: Sapiens Parque no norte da ilha de Florianópolis 39

Veículos Elétricos Centro de Pesquisa em Energia Solar 40

Um investimento = múltiplas funções: Desenvolvimento e Avaliação Técnica, Regulatória e Econômica de Sistemas de Armazenamento de Energia Aplicados a Sistemas de Geração Centralizada e Distribuída Prof. Ricardo Rüther www.fotovoltaica.ufsc.br P&D Estratégico ANEEL 021/2016 43

Sistemas de Armazenamento e veículos Elétricos UFSC 75 kwh = 30 kw max por 2 horas ou 15 kw por 4 horas 44