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VE, legislação do setor de energia elétrica e impacto sobre as concessionárias de distribuição

VE, legislação do setor de energia elétrica e impacto sobre as concessionárias de distribuição Rodrigo Sacchi Assessoria de Planejamento e Gestão Vice Presidência de Gestão de Energia CPFL Energia. 2º Seminário Veículos Elétricos & Rede Elétrica Rio de Janeiro Novembro 2010. Agenda.

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  1. VE, legislação do setor de energia elétrica e impacto sobre as concessionárias de distribuição Rodrigo Sacchi Assessoria de Planejamento e Gestão Vice Presidência de Gestão de Energia CPFL Energia 2º Seminário Veículos Elétricos & Rede Elétrica Rio de Janeiro Novembro 2010

  2. Agenda Veículo Elétrico & Rede Elétrica A CPFL Energia e seus Projetos de VEs Impactos da Recarga de Veículos Elétricos Infraestrutura de Recarga para VEs Conclusões e Desafios

  3. A CPFL Energia é o maior grupo privado nacional no Setor de Energia Elétrica Presença no Mercado Participação Áreas de Atuação • Distribuição • Mercado Cativo e Uso da Rede • 6,5 milhões de clientes • 568 municípios • Vendas de 48.400 GWh2 CPFL 13,0%1 Líder de mercado Outros 87,0% • Geração • Foco principal em renováveis • 40 hidrelétricas em operação • 1.737 MW potência instalada • 4 usinas em construção CPFL 2,0%1 4º gerador privado do País Outros 98,0% • Comercialização • Mercado livre de energia e Unidades de Negócios de Serviços • 72 clientes livres • Vendas de 9.861 GWh2 • Serviços: R$ 89 milhões de receita2 CPFL 21,4% Líder de mercado Outros 78,6% 1) Fonte: Aneel 2) Não inclui vendas na CCEE e para dentro do Grupo.

  4. Programa de Veículos Elétricos da CPFL • Palio Weekend Elétrico Parceria entre Itaipu, Fiat e algumas empresas do setor elétrico • Scooter Elétrica Estudo com a UNICAMP. Definição de novos fornecedores • Eletroposto Especificação, Projeto, Prototipagem e Operação com o sistema CPFL Total • Veículos Elétricos  utilização em perímetro Urbano • Desenvolvimento de outros projetos  Produção de VEs em escala comercial EDRA ARIS TH!NK CITY

  5. CPFL/EDRA ARIS – Veículo Elétrico Leve de Alumínio Dados Técnicos Performance Veloc. Máx.: 80 Km/h Acelereção: 0-60 Km/h – 5 segundos Autonomia: 100 Km Dimensões Pneus: 175/70 x 14” 88T Diâmetro de Manobra: 8m (Raio: 4.0m) Peso: 600 Kg com baterias Performance Carga Útil: 400 Kg + motorista Powertrain Motor: Transversal, 18 HP, 8000 RPM max, Corrente alternada Recebeu Certificação Tipo A em Eficiência Energética 59,53 Km/L (Equivalente) Bateria Ion de Fosfato e Lítio (LiFePo4) 84 V – 200 A/ h Carregador Inteligente, 84 V, On-board, eletrônico, Bivolt 25 Ah.

  6. CPFL/TH!NK CITY Dados Técnicos Performance Vel. máx: 100Km/h Aceleração: 0-50Km/h – 6.5 seconds Aceleração: 0-80Km/h – 16.0 seconds Tempo de recarga – tomada elétrica padrão: 0-100% SOC (state of charge) aprox. 9 horas, 230VAC Range 160* km Dimensões Comprimento: 3143 mm Largura: 1658 mm Altura: 1596 mm Entre-eixos: 1970mm Elevação: 1374mm frente/1424mm traseirra Pneus: 165/65 x 14 Diametro de manobra: 9m (Raio: 4.5m) Powertrain Motor: motor elétrico trifásico assíncrono Potência nominal: 17kW Características Direção Hidráulica Duplo Airbag ABS A/C 2+2 Assentos Peso da Bateria: 245kg Peso Total: 1038 kg Capacidade de Carga: 165 kg Batteries – Zebra, 28.3kWh sódio – Li-Ion (ENER1) * ECE-R101

  7. Linha de Montagem

  8. O veículo elétrico apresenta várias vantagens importantes quando comparado com um veículo de combustão interna Principais vantagens do VE vs. veículo de combustão interna 1 2 Maior eficiência Menor emissão de CO2 Vantagens do veículo elétrico 4 3 Menor custo operacional Menor ruído Fonte: CPFL

  9. % O veículo elétrico é até 150% mais eficiente que um carro de combustão interna 1 MAIOR EFICIÊNCIA Eficiência do veículo elétrico comparado ao veículo de combustão interna Eficiência energética [%] Comparativo de eficiência +33% +150% • Veículo de combustão interna a gasolina • Veículo de combustão interna a diesel • Veículo elétrico Motor comb.interna 30% Traçãomecânica 95% ≈ 30% Motor comb.interna 43% Traçãomecânica 95% ≈ 40% Carreg. bateria 89% Motor elétrico 94% Traçãomecân. 89% VCI a gasolina1) VCI a diesel1) Veículo elétrico ≈ 75% 1) Veículo de combustão interna Fonte: International Energy Agency; US Department of Energy; CPFL

  10. 61,3 No Brasil, o extraordinário mix de energia limpa configura terreno para veículos praticamente sem emissões 2 MENOR EMISSÃO DE CO2 Visão geral da matriz energética de geração e das emissões de CO2 no Brasil Mix de geração de energia no Brasil [2009; % energia consumida] Emissões por tipo de combustível (veículos leves) [2009; g CO2/km]2) Redução total de CO2 em 2020 (veículos leves) [MtCO2] Gasolina1) Nuclear 162 Térmica 4% 3% 165 Diesel GNV 135 Hidro 93% Emissões Totais Redução de emissões com VE Emissões com VE 41 Etanol Total (2009): 50,7 GW  emissões totais (2009): 694 MtCO2 • Hidrelétricas correspondem à maior parcela da energia consumida VE passageiro • Premissa:10% da frota nacional de veículos leves será elétrica em 2020 • Meta de redução de pelo menos 36,1% nas emissões totais de CO2 até 2020 (COP – 15) 1) A gasolina considerada contém entre 22% e 24% de etanol 2) Cálculo considerando todo o ciclo, desde extração/plantação até queima no veículo Fonte: ONS, ANFAVEA, EPE, IBGE, JD Power, Reuters, CPFL

  11. % O nível de ruído emitido por veículos elétricos é 68% menor que o de veículos adicionais a combustão 3 MENOR RUÍDO Comparativo do nível de ruído emitido por tipo de veículo Comparativo1) da Intensidade Sonora [ μW/m2 ] Comentários -68% • Veículos elétricos podem amenizar a poluição sonora que domina as grandes cidades brasileiras • A redução do nível de ruído tem impactos na saúde e no bem-estar da população, além de benefícios econômicos Veículo de combustão interna Veículo Elétrico 1) Veículos de entrada com velocidade de 50 km/h Fonte: Mitsubishi; CPFL

  12. % O custo operacional do veículo elétrico é significativamente menor que as demais alternativas existentes hoje no mercado 4 MENOR CUSTO OPERACIONAL Comparativo de custos de combustíveis Comparativo de custos de combustível [2010; R$/100 km] Principais premissas -22% -79% • Veículo elétrico • Consumo [kwh/100 km]: 13 • Preço da eletricidade1) [R$/kwh]: 0,30 • Veículo de combustão interna2) Gasolina Álcool Consumo [km/L] 13,7 9,1 Preço3) [R$/L] 2,50 1,30 VCI (gasolina) VCI (álcool) Veículo Elétrico 1) Tarifa Residencial Normal para CPFL Piratininga (não inclui PIS/COFINS) 2) GolfBlueMotion 1.6L 3) Preço médio no estado de São Paulo Fonte: CPFL

  13. Avaliação do Impacto dos VEs sobre a Rede Elétrica É importante observar que as vendas em larga escala de carros elétricos ainda não estão acontecendo, portanto os dados de desempenho mostrados devem ser considerados com cautela.

  14. Cenário Tendencial - Hipóteses Taxa média de crescimento da frota de automóveis do Estado, que foi de 5,43% no período de 2002-2008. O limite máximo de substituição de 50% das vendas, por outro lado, pressupõe que o carro elétrico terá sucesso como o “segundo carro”, utilizado para o dia a dia intra-urbano, deixando para carros a combustão interna, inclusive os híbridos, viagens e percursos mais longos.

  15. Cenário Tendencial - Resultados

  16. Energia no Brasil Plano Decenal de Expansão de Energia Elétrica 1) Fonte: EPE- Plano Decenal de Expansão de Energia 2019 2) Considera empreendimentos de geração constantes do SIN 3) Os valores da tabela indicam a potência instalada em dezembro de cada ano, considerando a motorização das UHEs (a) inclui estimativa de importação da UHE Itaipu não consumida pelo sistema elétrico paraguaio (b) não considera a autoprodução, que, para os estudos energéticos, é representada como abatimento de carga.

  17. Expansão da capacidade instalada - opções de expansão • Nordeste: • Geração térmica local (GNL, carvão, óleo combustível) • Potencial eólico em desenvolvimento • Norte: • Alto potencial hidroelétrico disponível • Geração térmica utilizando carvão importado • Sul: • Geração térmica local a carvão nacional • Potencial eólico em desenvolvimento • Sudeste/CO: • Geração térmica local (GNL, biomassa de bagaço de cana) 17 1) Fonte: PSR.

  18. Estudo de Caso de V2G (Vehicle to Grid) Batteries – Zebra, 28.3kWh Sódio Tarifa da CPFL Paulista (“Tarifa Verde”) A4 (2,3 a 25 kV) – R$/ MWh Horário de Ponta Fora da Ponta 894,18 159,16 Cada dia de “V2G” Ganho / dia Representa uma semana com o custo de recarga do VE R$ 20,80 Distância média por dia = 70 Km Custo da Eletricidade por Km = 0,04 R$/Km

  19. Redes Inteligentes

  20. Interatividade: Usuário - Rede Inteligente - VE “Ver” a Autonomia

  21. Eletroposto CPFL/ETEL Automação Instalado em Junho/2010

  22. Eletroposto CPFL/ETEL Automação • Gestão via sítio na Internet:

  23. Custos da Bateria • A Bateria representa boa parte do custo do VE • Bateria com autonomia para 150 Km  25 kWh de cap. • Expectativa para 2012: • Baterias de Li-Ion: US$ 500/kWh • Custo: US$ 12,500 • Por isto, a CPFL vem avaliando um modelo de negócio para o uso secundário (utilização estacionária) da Bateria, com o objetivo de aliviar o custo do investimento para os VEs • Baterias para uso secundário podem representar cerca de 10% do total de VE (137 R$/MWh) Centrais Telefônicas; Sinalização; Iluminação de Emergência; Energia Solar; Monitoramento Remoto; Alarmes; Vigilância Eletrônica; Subestações Elétricas; Telecomunicações e outras.

  24. Conclusões e Desafios • Acredita-se que se até o ano de 2020 (5% da Frota) houver uma possibilidade de controle do momento da recarga, o impacto do veiculo elétrico na rede elétrica pode ser tratado dentro dos estudos anuais de aumento de carga das distribuidoras. • Uma frota de VEs acima de 20% para 2030, indica necessidade do estudo específico a partir de 2020. Problemas pontuais de sobrecarga podem vir a ocorrer se não houver o controle da carga do VE. Para este caso, a Rede Inteligente deve ser uma realidade.

  25. Conclusões e Desafios • Precisamos de um aprimoramento da Estrutura Regulatória • Para Consumidores com Demanda abaixo de 2,3 kV não existe diferenciação para o consumo no horário de Pico • Carência de incentivos às empresas de Distribuição para desenvolverem/implementarem medidores inteligentes • Pequenos geradores decentralizados não possuem permissão de vender energia para a rede (no mercado) • Falta de incentivos tributários • A CPFL integra o projeto de P&D Estratégico sobre Redes Inteligentes • Início previsto para Jan/2011

  26. VE, legislação do setor de energia elétrica e impacto sobre as concessionárias de distribuição Rodrigo Sacchi Vice Presidência de Gestão de Energia CPFL Energia 2º Seminário Veículos Elétricos & Rede Elétrica Rio de Janeiro Novembro 2010

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