O documento discute as tendências atuais da energia e mobilidade elétrica e as oportunidades de negócio associadas. Em particular, destaca o papel central das redes inteligentes (smart grids) para integrar fontes renováveis, veículos elétricos e eficiência energética. Também explora soluções para carregamento de veículos elétricos e gestão de armazenamento de energia.

1. Energia e Oportunidades de Negócio
as smart grids e a mobilidade eléctrica na
João Bento

2. Energia e Oportunidades de Negócio
TENDÊNCIAS ACTUAIS
SMART GRIDS
MOBILIDADE ELÉCTRICA

3. Global trends
• Growing energy
• Urban population
demand,
surpasses rural
accelerated by
population
• Kyoto goals: demographics in
• More than 20
the emerging
alternative megacities (>10M
energies and economies
inhabitants)
energy Urbanization
efficiency
Environment Safety
• Water consumption
in constant growth
• >1000Energy
M people • Drastic growth of
without drinking travellers and
water supply • Population ageing due mobility
Mobility to improvements in
Water
health care and quality
of life
Health
• Huge economic losses
due to traffic congestion Areas covered by
Efacec

4. Energy trends
Urbanization
Environment Safety
Energy
Mobility Water
Health

5. Energy trends
Procura energética Objetivos climáticos Integração de geração
crescente ambiciosos renovável, veículos elétricos
e eficiência energética
obrigam a uma maior flexibilidade das redes elétricas

6. Energy trends
Urbanization
Smarter
Environment Safety
Energy
ManagementEnergy
Mobility Water
Health

7. Smart Grids
são a chave
Veículos Elétricos Renováveis
Smart
Grids
Eficiência
Energética
As Smart Grids são a chave que viabilizam os objetivos:
mais geração renovável, mais veículos elétricos e maior eficiência energética

8. Energia e Oportunidades de Negócio
TENDÊNCIAS ACTUAIS
SMART GRIDS
MOBILIDADE ELÉCTRICA

9. Smart Grids
Arquitetura Ilustrativa
demand
management solar plant
power plant
disturbance in
the grid
sensors for
FDIR
devices for
protection
storage isolated micro
grid
hydro plant
wind farm electric
vehicle
industrial plant with
generation

10. Smart Grids
Impacto da tecnologia
Generation Transmission Distribution User
Plant EHV HV MV LV
Transmission Distribution Distribution
Consumer
Prosumer
Substation Substation Transformer
Automation / Management Reach

11. Smart Grids
Integração de renováveis na rede eléctrica
• A intermitência das fontes renováveis não garante que este tipo de ativo de
geração ofereça a qualidade de energia pretendida
• A redução (curtailment) de segmentos de produção (aerogeradores, zonas
PV) pode resultar do compromisso de equilíbrio entre a procura e a
produção, ou de certas condições de planeamento, comprometendo os
objetivos do promotor

12. Smart Grids
Integração de Veículos Elétricos (infraestrutura de
carregamento) na rede eléctrica
• Carga dinâmica, com elevada variabilidade de comportamento quanto ao
consumo em determinados períodos do dia
• Actuais padrões de comportamentos sugerem preferência por
carregamento em períodos de ponta, particularmente ao serão, com
agravamento das necessidades de potência

13. Smart Grids
Eficiência Energética (Demand Response)
• O papel do utilizador final é fundamental, mas tem constrangimentos
• Postura cultural, eco-friendliness
• Falta de ferramentas para consciencialização energética
• Smart homes ainda pouco disseminadas
• O papel do comercializador de energia é também fundamental, mas
também tem constrangimentos
• Ausência de políticas para dinamização de tarifas dinâmicas, promotoras de uma boa
resposta da procura

14. Smart Grids
Armazenamento de Energia (Storage)
• As soluções de armazenamento de energia contribuem para a redução dos
efeitos anteriormente descritos, promovendo uma boa resposta da
procura, através de diferentes tecnologias
• Baterias
• Volantes de inércia (flywheels)
• Gravitacional (pumped-hydro)
• Ar comprimido
• Outras

15. Smart Grids
Aplicações em
Energy Storage Systems (ESS)
Centrais
Transmissão (MAT) Reserva ESS
ESS Girante
Nivelamento de Carga cargas
Regulação de Frequência
Distribuição (BT)
ESS
Peak-shaving
ESS
Armazenamento por bombagem
ESS
ESS Peak-saving
Nivelamento de Carga
Outras fontes renováveis Diferimento Investimento
Compensação
de Tensão
cargas
ESS Sub-transmissão (AT)
Qualidade de Energia
Capacidade Firme
Distribuição (MT)

16. Smart Grids
Integração dos Sistemas de Storage
• Múltiplas vantagens!
• Load shifting / time-of-use (DSM/DR)
• Peak-shaving
• Equilíbrio de fases
• Regulação de tensão
• Qualidade de energia / cavas de tensão / harmónico
• Gestão de regiões insulares ou isoladas
• Regulação de frequência
• Optimização de geradores (combustíveis fósseis)
• Redução de emissões
• Gestão integrada de RES (Virtual Power Plant)
• Carregamento inteligente de VE
• Backup em modo “ilha”

17. The Evolution
Distribution Networks
Current Grid Smart Grid
Limited and one-way Two-way
Communication
(typically not real-time) (real-time)
Customer interaction Limited Extensive
Generation Centralized Centralized and distributed
Power flow control Limited Comprehensive, automated
Prone to failures and cascading Automated, pro-active protection
Reliability outages Prevents outages before they
Essentially reactive start
Restoration following
Manual Self-healing
disturbance
Radial Network
System topology
(generally one-way power flow) (multiple power flow pathways)
Adapted from Research Reports International

18. Smart Grids
Projetos de Referência

19. Smart Grids
Novas soluções para redes inteligentes
• SCADA • Distribution Controller
menção
honrosa
2009
• Distribution Automation

20. Smart Grids
Novas soluções para redes inteligentes
• Metering
• Street Light Management

21. Street Light Management
Lighting
Street Light
G Smart
Management
Smart Controller
eLumen
Street Light
Management
Efacec Smart Grid Solutions
announced on CIRED 2011, June 2011

22. Street Light Management
System Architecture

23. Street Light Management
User configuration

24. Street Light Management
Transitions Report

25. Main advantages
Reduction of energy consumption and of CO2
emissions
Reduction of maintenance costs by
detecting problems in Street Lighting
User-friendly web-platform
Shared street light management platform

26. Smart Grids
Soluções para âmbito doméstico
• A oferta da Efacec inclui componentes
próprios e de terceiras partes
– Home Server
– In-home Display
– Integração de IEDs domésticos (bombas de
calor, dispositivos de domótica,
eletrodomésticos, etc.)
– Home LAN (KNX, ZigBee, Z-Wave, EIB, etc.)
– Armazenamento doméstico de energia
– Interface com M Box (contador inteligente)
– Home Energy Management Systems (HEMS)
– Interface com dispositivos de banda larga (tipo
ZON, Meo, etc.)
– Carregamento doméstico de VEs

27. Energia e Oportunidades de Negócio
TENDÊNCIAS ACTUAIS
SMART GRIDS
MOBILIDADE ELÉCTRICA

28. Mobilidade eléctrica
Porquê?
World Wildlife Fund Report 2011

29. Mobilidade eléctrica
Porquê?
• O potencial de redução de CO2 do VE é total, se forem usadas
fontes limpas de produção de electricidade

30. Mobilidade eléctrica
Porquê?
• Mesmo considerando o actual mix de geração da UE, as emissões totais
(well to wheel) são bastante mais baixas

31. Mobilidade eléctrica
Porquê?
• Também o rendimento energético total (well to wheel) é bem superior ao
dos veículos tradicionais

32. Mobilidade eléctrica
Quando?
• A competitividade económica já não está longe, mesmo sem incentivos…
Redução de preço
de baterias

33. Mobilidade eléctrica
Quando?
• A competitividade económica já não está longe, mesmo sem incentivos…

34. Mobilidade eléctrica
Como?
• O VE deverá ter mais suporte público
– Não necessariamente através de incentivos directos …
– Atendendo a recomendações oficiais e não oficiais
“Halve the use of ‘conventionally-fuelled’ cars in urban transport by 2030;
phase them out in cities by 2050; achieve essentially CO2-free city logistics in
major urban centres by 2030.”
European Commission WHITE PAPER
Roadmap to a Single European Transport Area
Towards a competitive and resource efficient transport system
28/3/2011
“Provide incentives to encourage greater use of public transport, and to reduce
the distances people and goods travel.
Promote electrification wherever possible, and support research into
hydrogen and other alternative fuels for shipping and aviation.”
WWF report 2011

35. Mobilidade eléctrica
As oportunidades de negócio
Cadeia de Valor da Mobilidade Eléctrica
Cadeia de Valor Sector
Eléctrico Fornecimentos e Serviços
Transmissão e Comercialização Serviço de de valor acrescentado
Produção Distribuição carregamento
Veículos Eléctricos
Actividades Produção de Manutenção de Comercialização Manutenção da
Electricidade redes de alta, de electricidade Infraestrutura Equipamentos e
média e baixa Sistemas de
tensão Serviço de Carregamento
carregamento
Operação do (incluindo Baterias
Sistema Estacionamento Pacotes de serviços
, V2G) e produtos múltiplos
Actores EDP Produção REN Comercializadores Operadores de Construtores
de electricidade Mobilidade automóveis e
Galp EDP Distribuição Eléctrica revendedores
Comercializadores
Fabricantes de
Turbogás de electricidade
Equipamentos e
para a mobilidade
Sistemistas
eléctrica
Tejo Energia
Fabricantes de baterias
CPPE Sociedades Financeiras
Outros
… Fonte: Inteli
35
• Pode gerar uma nova cadeia de valor, complementar à do sector eléctrico
(de bens exportáveis…)

36. Mobilidade eléctrica
Potencial vs. realidade
Gartner Hype Cycle

37. Mobilidade eléctrica
Potencial vs. realidade
Mobilidade Ponto de viragem?
eléctrica em 2012
Todas as marcas
alemãs e
americanas
estarão no
mercado em 2013

38. Mobilidade eléctrica
Potencial vs. realidade
• Em 2020 e só na Europa, o mercado de equipamentos de carregamento
deverá superar 1,2 kM€

39. Mobilidade eléctrica
as oportunidades de negócio
• Os VEs são, dada a autonomia, veículos urbanos
On Foot,
Bicycle, Electric
E-bike Battery Plug-in or
Range-extender Combustion
Engine
0 4 200 400 1000
Travel distance (km)
SOURCE: European Green Cars Initiative PPP. Multi-annual roadmap and long-term strategy.

40. Mobilidade eléctrica
as oportunidades de negócio
• Perfis de utilização com 150 km de autonomia
COMMUTING IN ROUND TRIP WITH RECHARGE AT PATHWAY CHARGING
AUTONOMY RANGE DESTINATION
USAGE
Standard Opportunity Charging on the way
CHARGING /Emergency
Shopping center
Home
Supermarket
CHARGING SPOT Work Service area
Parking lot
Fleet base
Street
50% / 30 minutes (opportunity)
REQUIREMENTS 100% in 8h 80% / 10 minutes
20 km / 10 minutes (emergency)
TYPE OF CHARGING Normal Normal / quick Quick

41. Mobilidade eléctrica
as oportunidades de negócio
• Enquanto não há baterias com maior autonomia,
a aposta será
– infraestrutura de carregamento densa e
– formas de carregamento mais rápido
Fast Chargers
Public spaces chargers
(streets, parking lots,…)
Usually integrated with
Domestic or fleet chargers management systems
(“Home Chargers”)

42. Mobilidade eléctrica
A oportunidade do carregamento rápido
- Quick Charger

43. Mobilidade eléctrica
A oportunidade do carregamento rápido
• A Efacec é o líder de mercado em carregamento rápido
Nissan Leaf Pan European Leaf Tour in Lisbon with Efacec QCs
1st service station in Europe with QC for GALP

44. Efacec is the global leader
in Fast Chargers

45. Urban charging station
Mobi.E project

46. Urban charging station
Turkish public infrastructure
Efacec is the exclusive partner and supplier
of the Turkish Electric mobility operator
ESARJ

47. Urban charging station
Integration of public charging
with existing street elements
Example: public phones for Portugal Telecom

48. Service area
charging station
Human machine interface
customized for GALP

49. Car dealer
charging station
Quick Chargers installed in car dealers

50. Public building
charging station

51. Urban charging station
customized for utilities
Electricidade da Madeira
Normal public chargers
Quick charger

52. Urban charging station
customized for promoters
Quick charger human-machine Actual installation:
interface studies for 350 Green Power cabinet on the back
(USA) Central controller and user
interface on the front

53. Urban charging station
customized for promoters
Masdar quick chargers human-machine Masdar quick chargers actual
interface studies installation

54. EV charging management
full integration in SmartPower Platform
Automation
Products
Smart
Metering
SmartPower Solutions
Smart Grid Solutions
Street
Light
Management
EV Smart
Charging
Management
Efacec Smart Metering Products
announced on CIRED 2011, June 2011

55. Efacec Central management
systems for charging networks
Customizable and scalable solutions
Chargers may also be integrated in pre-existing management systems

56. Public electric mobility
all-electric bus
Caetano / Efacec
100% electric bus: COBUS 2500 EL

57. A Efacec
está a conquistar mercados importantes
Portugal
Espanha
UK
Turquia
Abu Dabi (Masdar)
Brasil
USA
África do Sul
Holanda
República da Georgia
Bélgica
Noruega
Luxemburgo
Finlândia

58. CONCLUSÃO
AS TENDÊNCIAS ACTUAIS CONFIRMAM
A Energia gera novas Oportunidades de Negócio
Energia e Oportunidades de Negócio
TENDÊNCIAS ACTUAIS
SMART GRIDS
MOBILIDADE ELÉCTRICA

59. Energia e Oportunidades de Negócio
as smart grids e a mobilidade eléctrica na