Smart Grid A rede do Futuro CEO ECOEE Energia Eficiente Workshop Universidade Mackenzie São Paulo, 13 de Novembro de 2007
A Energia Transformando a Sociedade. A eletrificação massiva das cidades foi a conquista suprema de engenharia do século XX, pelo indubitável impacto na melhoria da qualidade de vida aos lares americanos. Academia Nacional de Engenharia dos EUA
Cenário Energético Mundial Mudanças climáticas e restrições ambientais - pressão para reduzir emissões somos parte do problema e não queremos ser o problema Programas de eficiência energética geradores, distribuidores e operadores Demanda continua crescendo e ativos existentes não conseguem atender Ativos de T&D envelhecendo e com dificuldades crescentes de manutenção pressão para orçamentos limitados que viabilizem tarifas mais baixas Confiabilidade cada vez mais é importante em uma sociedade digital interconectada. Preços crescentes dos combustíveis lançam dúvida sobre o futuro da geração convencional Tecnologia para operação em tempo real integrada cada vez mais viável, técnica e economicamente Após longo período em que a desregulamentação era a tendência, ela tende a aumentar significativamente em todas as partes do mundo, e não apenas pelos reguladores, mas pelos Governos e sociedade
O que é Smart Grid? Pode significar diferentes coisas para diferentes empresas Integrar maquinas que trabalham isoladas medição eletrônica, sistemas de automação e proteção, dispositivos de proteção e comando da concessionária e dos clientes, geração distribuída, tarifas horosazonais - e incorporar elementos de inteligência e reação em tempo real. Várias outras aplicações tem recebido o nome de smart grid Integração de medição automática - AMI, Eficiência Energética - EE, Integração e automação de geração de pico, Gerenciamento de Demanda, etc... Poucas empresas tem verdadeiramente buscado criar soluções empresariais...
O IntelliGrid (EPRI): Características O sistema de distribuição de energia do futuro será: Interativo, com clientes e mercados Auto-recuperável e Adaptativo Otimizado para fazer o melhor uso de recursos e equipamentos Preditivo mais do que reativo, para prevenir emergências Acomodativo, a uma larga variedade de opções de geração disponíveis Integrado, consolidando monitoramento, control, proteção, manutenção, EMS, DMS, comercialização e TI Mais Seguro contra ataques externos
A Visão do EPRI: Tecnologias Chave Comunicações Monitoramento Processamento embutido Componentes avançados Sensores Inteligentes, Supercondutores, Eletrônica de Potência, armazenamento, etc. Configurações Avançadas Circuitos em anel, mini-redes interligadas, serviços em corrente contínua, etc. Dados: coleta, transporte e conversão de dados em informações utilizáveis
Evolução dos Sistemas 2G Desafios da Segunda Geração Altos custos de implantação e manutenção Baixa utilização dos equipamentos Escassez de imóveis e preços crescentes Aumento das correntes de cc
Sistema 2 G em NYC...
Objetivos do Sistema 3 G do Futuro Manter confiabilidade e serviços ao cliente Aumentar a utilização dos ativos Reduzir os congestionamentos nas estruturas (postes ou subterrâneo) Aumentar a flexibilidade operativa Utilizar novas tecnologias Redução, evitação e postergação de custos
International Benchmarking London, England 4,200 MW peak Paris, France 3,200 MW peak Berlin, Germany 2,450 MW peak Chicago, IL 6,560 MW peak Shanghai, China 16,680 MW peak Tokyo, Japan 64,300 MW peak New York, NY 13,141 MW peak Osaka, Japan 33,600 MW peak Sydney 6,300 MW peak Hong Kong, China 2,560 MW peak Singapore 5,620 MW peak Hong Kong, China 7,820 MW peak
International Benchmarking Highlights Asset Sharing & Elimination of LV Grids Underground / Over-Built Multi-Utility Tunnels Gas-Insulated Equipment
SMART GRID no expansão do sistema RA modem SE DIST 1 SE DIST 2 RA master RA S1 CKT 104 S2 CKT 106 modem Adensamento das cidades Dificuldades de obter licenças Preço dos terrenos crescentes Necessidade de extrair mais potência dos locais existentes Equipamentos PLC 200Mbps modem RA RA master RA modem RA modem RA Subestações Distribuídas em SP e NYC modem modem RA
Alguns exemplos no mundo Ampla Brasil Rede Ampla Telemedição por rádio, celular ou PLC 300 mil clientes faturados, Corte à distância Aumento no número de clientes ( 12 %) e no faturamento (56 %) ENEL Itália Em parceria com IBM, trocou mais de 30 milhões de medidores desde 2001com PLC banda estreita Patenteou medidores e sistema Investimentos totais: 2,5 B euros, retorno de 500 MM euros/ano Cinergy EUA 50 mil casas atendidas em 2005 Leitura de medidores e controle remoto Aplicações de controle de carga, voltagem e power quality nos clientes TXU - EUA Implantação já feita em 40 mil casas Monitoramento de redes e predição de falhas Funções mais avançadas do mundo... Brasil Eletropaulo desenvolveu Business Plan para implementação total (5,6 MM de clientes) e estuda negócio em telecom CEMIG está também estudando o tema (6 milhões de clientes) Outras grandes empresas já iniciaram mobilização de equipes... Iberdrola OPERA - Open PLC European Research Alliance for new generation PLC integrated network
Como estruturar um plano de mudança de plataforma operativa e atualização tecnológica? Não é possível generalizar, mas há perguntas básicas a responder... De um lado, investimentos requeridos e de outro, benefícios esperados é preciso conhecer o negócio em detalhes... Ação empresarial, mais do que Departamental 3 etapas fundamentais a detalhar: plano de negócios, contratação e implementação...
Fase I Plano de Negócios é justificável investir? Há patrocínio da alta direção? Assertiva de visão (simples, curta e clara) 3a. Geração de redes da nossa história. Todos os interessados envolvidos? ( necessário ter TODOS) Converter empurrar para baixo em comprar a idéia. Outras aplicações? (gerenciamento de carga, desconexão remota, gerenciamento de interrupções, tarifa dinâmica, etc..) Usar os medidores existentes ou novos? (estratégias) Gerenciamento dos dados de medição (se, quando e como) Cronogramas e estratégias de instalação (quem: mão de obra própria ou terceirizada?) Endereçar o GAP do plano de negócios, se houver um GAP Plano de Negócios deve ser prontamente reutilizável, compreendido
Fase II Pré _ Implementação e contratação - o que comprar e como? Especificações funcionais (o que fazer, não como) Especificações técnicas, sistemas legados Definir requisitos de testes de aceitação Permita sistemas híbridos com tecnologias múltiplas Quem faz o que (de quem é a responsabilidade?) Namore mas respeite os fornecedores (você vai casar com algum ou alguns) Não se apaixone ainda (por tecnologia ou marca) Desenvolver processos de compras (dar tempo para respondentes) Contratos (onde a lei e a engenharia se encontram)
Fase III Implementação e instalação Onde o tempo é implacável Instale os medidores em cada rota Instalação concomitante do sistema (consumidores ao centro de medição) Última olhada para pegar fraude Rigoroso teste de aceitação prévia (instalação menor que 5%) Manter o time informado e envolvido Promova sua visão para clientes e reguladores Teste final de aceitação rigoroso Revisite seu plano de negócios anualmente Compartilhe seus conhecimentos e suas lições aprendidas Seja conservador - assim as empresas acabam achando mais valor que o esperado
Conclusões Dramática transformação nas empresas de energia, que irá acelerar ainda mais a evolução da sociedade digital. Rápida alavancagem de processos inteligentes de muito baixo custo (M2M), acessíveis às casas, escritórios e indústrias. O despacho, plug and play e em larga escala, irá acelerar ainda mais o desenvolvimento de novas fontes mais limpas de energia: células combustíveis, bio-diesel, e outras fontes renováveis; e de acumuladores mais eficientes e portáveis de energia, de uso doméstico. Os investimentos necessitam de adequado financiamento e criação de incentivos pelos governos e reguladores, para gerar o retorno de benefícios à sociedade. Trata-se apenas de uma questão de tempo, mas já foi dada a largada para a maior revolução na indústria da eletricidade desde que o serviço foi criado e disponibilizado mundialmente.
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