Vila Real, 16 de Novembro de 2010

Redes bi-direcionais

Projecto INOVGRID

Agenda

1.  Apresentação da EDP

2.  A evolução das redes e os novos desafios

3.  Smart grids: o Projecto InovGrid

4.  Resumo

1

Principais marcas de actuação a nível mundial

Portugal

Espanha Brasil

Renováveis

2

Portugal

Espanha

Brasil

EDP… Empresa de referência no mercado Ibérico, com uma presença de destaque no mercado Brasileiro e forte investimento nos E.U.A….

E.U.A. Capacidade de produção

 3.101 MW Energia produzida

5.178 GWh

Europa Capacidade de produção

 3.069 MW Energia produzida

 4.623 GWh

Capacidade de produção  1.734 MW

Electricidade  5.124 GWh produzidos  17.782 GWh distribuídos  2.711mil Clientes

Capacidade de produção  3.457 MW

Electricidade  8.330 GWh produzidos  6.837 GWh distribuídos

 998 mil Clientes

Gás  34.202 GWh distribuídos

 824 mil Clientes

Capacidade de produção  9.943MW

Electricidade  19.953 GWh produzidos  35.539 GWh distribuídos  6.107 mil Clientes

Gás  5.048 GWh distribuídos  240 mil Clientes

Brasil Capacidade de produção

 14 MW Energia produzida

24 GWh

Renováveis

3

… e na cadeia de valor do sector do Gás… Presença da EDP na Península Ibérica

• Portugal – monopólio regulado

• Espanha – liberalização total

• Contratos de longo prazo em Portugal e Espanha para o fornecimento às centrais e aos Clientes da EDP

• Monopólio regulado • Activos geridos por

empresa estatal • Regulado em Portugal

pela ERSE e em Espanha pelo Governo

• Rede de 387 Km em Espanha

• Portugal - monopólio regulado • Espanha – liberalização total • Remuneração baseada no

desempenho • Conjunto de normas para a

qualidade do fornecimento • Regulamentação a cargo da ERSE

em Portugal e em Espanha pelo Governo

• Portugal • 5,0 TWh • 241 mil pontos de distribuição • 3.689 Km de rede

• Espanha • 34,2 TWh • 979 mil pontos de distribuição • 8.736 Km de rede

• Portugal – liberalização total • Espanha – liberalização total

• Portugal • 6,1 TWh • 240 mil clientes

• Espanha • 20,6 TWh • 824 mil clientes

Cenário do sector

Presença da EDP

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• Liberalização total • Remuneração associada à pool

acrescida de prémios, através de “feed-in” tariffs ou através de um sistema de certicados verdes

• Actuação através da NEO Energia em Portugal, Espanha, França, Bélgica, Polónia, Roménia, Itália e Reino Unido

• 4,6 TWh produzidos

… e no top mundial nas energias renováveis

Europa • Liberalização total • Remuneração negociada por

contratos com distribuidores locais ou venda directa ao mercado

• Incentivos à produção através de créditos fiscais, subsídios ao investimento e amortização acelerada de equipamentos

• Actuação através da Horizon Wind Energy

• 5,2 TWh produzidos

E.U.A. Cenário do sector

Presença da EDP

5

… presente em toda a cadeia de valor do sector eléctrico… Presença da EDP na Península Ibérica

Cenário do sector

Presença da EDP

• Portugal – liberalização de parte do portfolio de produção (Julho 2007)

• Espanha – liberalização total

• 13,4 GW de capacidade instalada, principalmente centrais Hídricas, a Carvão e CCGT’s

• 28,3 TWh produzidos nos 9 meses de 2010

• Monopólio regulado • Activos geridos por

empresa estatal • Regulado em Portugal

pela ERSE e em Espanha pelo Governo

• A EDP detém uma participação financeira de 3,5% do operador português

• Monopólio regulado • Remuneração baseada no

desempenho • Conjunto de normas para a

qualidade do fornecimento • Regulamentação a cargo

da ERSE em Portugal e em Espanha pelo Governo

• 42,4 TWh de electricidade distribuída a clientes regulados ou liberalizados

• Portugal – liberalização total

• Espanha – liberalização total

• 22,8 TWh contratados no mercado liberalizado

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… presente em toda a cadeia de valor do sector eléctrico… Presença da EDP na Península Ibérica

Cenário do sector

Presença da EDP

• Portugal – liberalização de parte do portfolio de produção (Julho 2007)

• Espanha – liberalização total

• 13,4 GW de capacidade instalada, principalmente centrais Hídricas, a Carvão e CCGT’s

• 28,3 TWh produzidos nos 9 meses de 2010

• Monopólio regulado • Activos geridos por

empresa estatal • Regulado em Portugal

pela ERSE e em Espanha pelo Governo

• A EDP detém uma participação financeira de 3,5% do operador português

• Monopólio regulado • Remuneração baseada no

desempenho • Conjunto de normas para a

qualidade do fornecimento • Regulamentação a cargo

da ERSE em Portugal e em Espanha pelo Governo

• 42,4 TWh de electricidade distribuída a clientes regulados ou liberalizados

• Portugal – liberalização total

• Espanha – liberalização total

• 22,8 TWh contratados no mercado liberalizado

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Agenda

1.  Apresentação da EDP

2.  A evolução das redes e os novos desafios

3.  Smart grids: o Projecto InovGrid

4.  Ressumo

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O contexto macroeconómico tem exercido forte pressão sobre o sector eléctrico. A EDP pretende dar resposta preparando proactivamente para o futuro

Factores de pressão no actual contexto macroeconómico

Fazer face às condicionantes que incidem sobre as actuais fontes energéticas e redes eléctricas

Fiabilidade e Qualidade do Fornecimento

Mercado Europeu de Energia

Sector de Energia

•  A Comunidade Europeia avançou com a iniciativa de larga escala European SmartGrids Technology Platform, com o objectivo de transformar as redes eléctricas europeias à luz do novo paradigma

•  Portugal encontra-se em linha com esta iniciativa, (microgeração, liberalização do mercado e compatibilização regulatória no âmbito do MIBEL)

Necessidade de novas formas de geração de energia, alternativas à utilização de recursos fósseis

Sustentabilidade Ambiental

Em linha com aumento de competitividade preconizado para a Europa

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Estas mudanças no sector energético mundial têm colocado novos desafios para os Distribuidores

- Fornecer energia a todos os clientes com elevada qualidade de serviço

- Minimizar OPEX e CAPEX

Desafios Permanentes

Melhoria da Qualidade de Serviço

CAPEX e OPEX

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Novos Desafios

Mais Renováveis e Micro geração na rede

Maior efeciencia energética

Novos modelos de negócio e tecnologias

- Novas formas de planear e gerir a rede (produção distribuida,

fluxos de energia bidirecionais)

- Necessidade de fornecer mais informação aos consumidores e

para promoção da eficiencia energética e redução de custos

- Desenvolvimento de novas tecnologias (armazenamento de

energia) e novos modelos de negócio (DSM, preços dinámicos,

novos tarifários, etc.

-  Integração dos Veiculos elécticos Veiculos eléctricos

As redes de distribuição são tradicionalmente radiais (unidireccionais)

SUBESTAÇÃO

A rede dos últimos 100 anos caracterizadas por:

•  Produção centralizada e controlável

•  Componentes passivos (cabos, transformadores, …)

•  Fluxo de energia unidireccional (radial)

•  Muito pouca interacção com os clientes

•  Pouca necessidade/disponibilidade de informação

POSTO DE TRANSFORMAÇÃO

11

SUBESTAÇÃO

Alguma bidirecionalidade de fluxos:

•  Fluxos bidireccionais de energia nas redes AT e MT

•  Produção variável e imprevisível

•  Dificuldades no controlo de tensão

•  Necessidade de adaptação de protecções

O paradigma começa a alterar-se com o aparecimento da produção renovável ligada de forma distribuída à rede AT e MT.

POSTO DE TRANSFORMAÇÃO

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SUBESTAÇÃO

STORAGE

Microprodução

O aparecimento da microprodução:

•  Redes predominantemente resistivas e com baixa potência de curto-circuito dificultam o controlo de tensão

•  Grande quantidade de redes e elevada dispersão geográfica dificultam o planeamento e estudo da ligação de novas instalações de microprodução

O aparecimento da microprodução alarga o desafio à rede de baixa tensão, com algumas dificuldades adicionais.

POSTO DE TRANSFORMAÇÃO

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SUBESTAÇÃO

STORAGE

Microprodução Veículo eléctrico

Mobilidade eléctrica:

•  Forte impacto potencial, desde a produção até a distribuição em baixa tensão

•  A gestão activa do carregamento dos veículos é essencial para mitigar o seu impacto

A massificação da mobilidade eléctrica é uma realidade incontornável a médio prazo

POSTO DE TRANSFORMAÇÃO

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SUBESTAÇÃO

Mais informação e novos serviços para os clientes

Eficiência energética e gestão activa da procura

STORAGE

Microprodução Veículo eléctrico

A eficiência energética no consumo

•  Mais informação e novos serviços, suportados em sistemas avançados de telecontagem

•  Novas tecnologias de automação para uma interacção automática com os equipamentos de consumo

A promoção da eficiência energética no consumo implica um papel muito mais activo por parte dos consumidores

POSTO DE TRANSFORMAÇÃO

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DTC

SUBESTAÇÃO

POSTO DE TRANSFORMAÇÃO

Mais informação e novos serviços para os clientes

Eficiência energética e gestão activa da procura

STORAGE

Microprodução Veículo eléctrico

EB PLC

EB GPRS

É necessário desenvolver novas capacidades para gerir informação e complexidade: INOVGRID

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Agenda

1.  Apresentação da EDP

2.  A evolução das redes e os novos desafios

3.  Smart grids: o Projecto InovGrid

4.  Resumo

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O projecto INOVGRID assenta em três vectores que aceleram a transformação da rede eléctrica para dar resposta aos novos desafios

InovGrid: Projecto de inovação conduzido pela EDP Distribuição, enquanto Operador de Rede, com o apoio da EDP Inovação e de parceiros externos, que está alinhado com a visão internacionalmente aceite para os sistemas de energia eléctrica do futuro: “A new path to Secure, Competitive Energy in a Carbon-Constrained World” In Eurelectric “The Role of Electricity”

Adequar a rede para uma generalizada integração da microgeração d i s t r ibu ída, mantendo a estabilidade da rede, a segurança da operação e a fiabilidade do fornecimento

Smart Grids:

Aumento da Inteligência, Eficiência e Qualidade de Serviço na Rede

Microgeração:

Integração na Rede de Distribuição

Telegestão de Energia: abordagem centrada no consumidor; promoção da eficiência energética; prestação de novos serviços

Disponibilizar instrumentos e funcionalidades de telegestão individualizada aos utilizadores da rede e agentes do mercado liberalizado

Introduzir mais inteligência nos diversos patamares da Rede, melhorando a sua eficiência, a segurança de operação e a qualidade de serviço

1 2 3

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SE AT/MT SE MAT/AT

Contador

Produção Transporte

Rede AT

Distribuição

• 8.913 Km

• 402 SE

• 16.083 MVA inst

• 73.374 Km

• 62.036 SE

•  23000 clientes

• 135.938 Km

• 6,1M clientes

Números da EDP Distribuição

Nível de monitorização e automatização

SE MT/BT

Rede MT Rede BT

Consumidor

Existem algumas lacunas de conhecimento sobre esta

parte da rede

Até à data o enfoque na inteligência rede tem sido ao nível dos segmento AT e MT

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WAN HAN LAN

Central Systems (commercial & technical) •  Condução •  Operação •  Gestão de Dados •  Intefgração com SI actuais

Distribution Transformer Controller (DTC) •  Monitorização e Controlo •  Contagem e Medida •  Concentrador •  Microgeração e controlo

de cargas (futuro)

Energy Box (EB) •  Contagem •  Operações Remotas •  Disjuntor (controlo Potencia) •  Flexibiidade tarifária •  Interface HAN •  Informação de Qua. Serviço

SE AT/MT SE MAT/AT

Contador

Produção Transporte

Rede AT

Distribuição

SE MT/BT

Rede MT Rede BT

Consumidor

Face aos desafios anteriores estamos a dotar a rede dum conjunto de equipamentos que “tornando-a” mais inteligente

PT

Local consumo

EB EB EB

DTC DTC

EB

LAN

Controlo local (sensores, actuadores, …)

Dispositivos locais (sensores, actuadores, contadores, domótica)

Interface utilizador

Interacção local

Consumidor / Produtor

Interacção remota

Operador de Rede de Transporte

Central

Sistema de Gestão da Distribuição

(DMS)

Gestão de Energia

Gestão de Contagem

Servidor de Informação

Comercializador

PT PT

PT

Infra-estrutura eléctrica da Rede de Distribuição

Arquitectura Técnica de Referência

WAN

Services Oriented Architecture (SOA)

LAN

HAN

Internet

PLC, GPRS, ZigBee, …

PLC, GPRS, ZigBee, …

GPRS, ADSL, …

WAN – Wide Area Network LAN – Local Area Network HAN – Home Area Network

A arquitectura técnica de referência para o Projecto InovGrid contém dois elementos fundamentais: a Energy Box (EB) e o Distribution Transformer Controller (DTC)

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A nova Energy Box será o cérebro da gestão do consumo energético nas habitações, disponibilizando serviços ao Consumidor/Produtor que induzirão a sua participação activa

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Microgeração

Serviços Web Controlos de Cargas

Display da Energy Box

ZigBee

WiFi

HAN

Energy Box

Display

PC / PDA

Exemplos de gadgets a serem testados em Évora

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Agenda

1.  Apresentação da EDP

2.  A evolução das redes e os novos desafios

3.  Smart grids: o Projecto InovGrid

4.  Resumo

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• Produção de energia – Microgeração

• Redução dos custos de energia

• Novos serviços, formas de tarifação e planos de preços

• Redução de custos operacionais e de manutenção da rede

• Redução de perdas na rede • Gestão e controlo optimizados da

rede • Optimização do investimento • Maior fiabilidade e qualidade do

fornecimento de energia

O Projecto InovGrid aporta benefícios significativos aos vários stakeholders do sector eléctrico, com base numa solução sofisticada e inovadora

• Disponibilização de novos serviços

• Planos de preços inovadores e tarifação em real-time

• Capacidade acrescida na gestão da relação com os seus clientes

• Aumento de concorrência induzido pelos novos serviços,

• Eficiência do mercado eléctrico • Incremento da fiabilidade e

qualidade do fornecimento de energia

• Acesso a informação mais rica sobre o funcionamento da Rede Eléctrica

• Ganhos de eficiência energética • Projectos industriais e centros de

competência, geradores de emprego e de exportação

Economia Nacional

Operador de Rede de Distribuição

Comercializador

Consumidor/Produtor

Regulador

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rede de distribuição convencional (passiva)

+sensores, actuadores e automatismos dispersos

+infra-estrutura integrada de comunicações (capilaridade)

+sistemas de informação integrados com a infra-estrutura

= SmartGrid

No final teremos uma rede convencional dotada de inteligência: SMARTGRID