Projetos Demonstrativos para Testes de Conceito e Tecnologia de Rede Inteligente no Âmbito do Programa

de P&D da ANEEL

Florianópolis – SC15 de setembro de 2010

Márcio Venício Pilar AlcântaraEspecialista em Regulação

Agência Nacional de Energia Elétrica – ANEELSuperintendência de Pesquisa e Desenvolvimento e Eficiência Energética

SPE

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Sumário

1. Motivação para Implantação de Rede Inteligente

2. Projetos Demonstrativos de Rede Inteligente

3. Metodologia para Análise de Benefícios e Custos de Projetos Demonstrativos de Rede Inteligente

4. Projetos Demonstrativos em Rede Inteligente no âmbito do P&D e PEE da Aneel

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Motivação para Implantação de Rede Inteligente

Mas, por queRede Inteligente?

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Motivação para Implantação de Rede Inteligente

EUA: Motivadores Obsolescência dos ativos de

distribuição; Vulnerabilidade do sistema a:

ataques terroristas, hackers, desastres naturais, falhas mecânicas, riscos de blecaute;

Dependência energética; Aumento da geração distribuída; Preocupação ambiental.

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Motivação para Implantação de Rede Inteligente

Visão da União Europeia

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Motivação para Implantação de Rede Inteligente

União Europeia: Motivadores Agenda Ambiental 20-20-20 para 2020: 20% de redução

de emissões, 20% de geração renovável na matriz, 20% de economia de energia (Eficiência Energética);

Desenvolvimento sustentável de longo prazo; Incentivos de fontes renováveis em larga escala; Incentivos de geração distribuída em pequena escala; Liberalização dos mercados de energia europeus; Regulação ambiental restritiva – fator crítico para as

empresas de energia.

E Por que implantar Rede Inteligente no Brasil?

Motivação para Implantação de Rede Inteligente

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Motivação para Implantação de Rede Inteligente

No Brasil:• O país é um dos poucos no mundo que

possui um forte Sistema Interligado Nacional;

• O país é um dos que possuem a matriz energética mais limpa do mundo;

• O país domina como nenhum outro a tecnologia de veículos flexíveis, baseada em combustíveis renováveis;

• O país tem sua expansão de geração de energia elétrica baseada predominantemente em grandes usinas hidroelétricas.

Então por que implantar Rede Inteligente no Brasil?• Segurança: minimizar o número de blecautes.

• Eficiência Energética: na distribuição e consumo de energia, na redução de perdas técnicas e não técnicas.

• Qualidade da Energia Elétrica: Economia Nacional cada vez mais dependente de equipamentos eletrônicos.

• Geração Distribuída: A rede não está preparada para acomodação fácil de geração distribuída a partir de fontes renováveis.

• Mudanças Climáticas: Aumento da geração termoelétrica.

• Veículo Elétrico: Entrada inevitável de veículos elétricos no mercado nacional.

• Corrida Tecnológica: Oportunidade de diminuição da dependência tecnológica.

Motivação para Implantação de Rede Inteligente

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Projetos Demonstrativos de Rede Inteligente

Como a Rede Inteligente está sendo

implantada?

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Projetos Demonstrativos de Rede Inteligente Administração Obama impulsiona popularização:

$4,5 bilhões a fundo perdido em projetos de demonstração.

Discurso de posse comprometido com a transformação integral do Setor de Energia, abrangendo Aquecimento Global, Controle de Emissões, Eficiência Energética, Renováveis e Smart Grid.

Foco na criação de milhares de empregos pela reconstrução da infraestrutura, visando à recuperação da economia.

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Projetos Demonstrativos de Rede Inteligente

Fonte: http://www.smartgrid.gov/smartgrid_projects?category=1

102 Projetos Demonstrativos Americanos:

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Projetos Demonstrativos de Rede Inteligente Perigo: nem sempre pode dar certo.

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Metodologia para Análise de Benefícios e Custos de Projetos Demonstrativos de Rede Inteligente

É Necessária a Análise Benefício Custo

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Metodologia para Análise de Benefícios e Custos de Projetos Demonstrativos de Rede Inteligente

Metodologia EPRI de Análise Benefício Custo:• “Methodological Approach for Estimating the Benefits and

Costs of Smart Grid Demonstration Projects”: Final Report do documento 1020342 de Janeiro de 2010.

• Propósito do Documento: apresentar uma estrutura metodológica que fornece uma aproximação padronizada para calcular os benefícios e custos de Projetos Demonstrativos de Rede Inteligente.

• Definição de Benefícios: impactos de um Projeto de RI que tem valor para uma empresa, uma residência ou a sociedade, sendo se possível, quantificados e expressos em termos monetários para facilitar a comparação.

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Metodologia para Análise de Benefícios e Custos de Projetos Demonstrativos de Rede Inteligente

Metodologia EPRI de Análise Benefício Custo:Categorias de Benefícios:• Econômica - redução de despesas ou aumento de produção ao

mesmo custo, que resulta da utilização de equipamento e sistema pela concessionária de forma mais eficiente;

• Confiabilidade e Qualidade de Energia - redução na quantidade de interrupções e eventos de qualidade de energia;

• Ambiental - redução de impactos em mudanças climáticas e efeitos na saúde humana e ecossistemas devido a poluição;

• Segurança - segurança energética aprimorada; aumento da segurança cibernética; e reduções de prejuízos por perda de vidas e danos materiais;

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Metodologia para Análise de Benefícios e Custos de Projetos Demonstrativos de Rede Inteligente

Metodologia EPRI de Análise Benefício Custo:Matriz de Benefícios

Categorias

Beneficiários

Empresas Clientes Sociedade

Econômica

Ambiental

Confiabilidade e Qualidade de Energia

Segurança

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Metodologia para Análise de Benefícios e Custos de Projetos Demonstrativos de Rede Inteligente

Metodologia EPRI de Análise Benefício Custo:• Em adição aos grupos de beneficiários definidos na Matriz de Benefícios, existem outros grupos de interessados. Eles incluem:

• Fabricantes de equipamentos, fornecedores de softwares, integradores de sistemas, fornecedores de serviços, e fornecedores de operação e manutenção;

• Grupos ambientais e outros grupos especiais interessados;• Agências regulatórias e governos.• Benefícios Totais: soma dos benefícios para empresas de

energia, consumidores e sociedade como um todo.

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Metodologia para Análise de Benefícios e Custos de Projetos Demonstrativos de Rede Inteligente

Metodologia EPRI de Análise Benefício Custo:Diferentes Perspectivas de Benefícios:• Os benefícios para as empresas de energia são redução de

custos de operação e manutenção, custos de capital adiados e outras reduções em seus custos.

• Os benefícios para os consumidores são reduções em suas faturas de energia e nos danos causados por interrupções de energia e por eventos de qualidade de energia.

• Os benefícios para a sociedade como um todo são reduções nas externalidades negativas e falhas de mercado relacionadas.

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Metodologia para Análise de Benefícios e Custos de Projetos Demonstrativos de Rede Inteligente

Metodologia EPRI de Análise Benefício Custo:Sequência de Análise:

Tecnologia de RI Funcionalidades Propósitos Benefícios

Características de RI

Uma tecnologia pode ter uma ou mais funcionalidades,cada uma tendo um ou mais propósitos,cada um levando a um ou mais tipos de benefícios.

Sequência de Análise para Estimar os Benefícios e Custos de Aplicações de RI

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Metodologia para Análise de Benefícios e Custos de Projetos Demonstrativos de Rede Inteligente

Metodologia EPRI de Análise Benefício Custo:Processo em dez passos:

Caracterize o Projeto1.Elementos do Projeto - Reveja as

tecnologias/elementos e objetivos do projeto;2.Funcionalidades - Identifique, de um conjunto

padrão, as funcionalidades de RI que cada elemento do projeto pode fornecer e o qual será demonstrado;

3.Características - Avalie as Características Principais de RI que são refletidas no projeto;

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Metodologia para Análise de Benefícios e Custos de Projetos Demonstrativos de Rede Inteligente

Metodologia EPRI de Análise Benefício Custo:Processo em dez passos:• Estime Benefícios

1.Benefícios - Mapeie cada funcionalidade em um conjunto padrão de categorias de benefícios;

2.Linha de Base - Defina uma linha de base do projeto e como ela será estimada;

3.Dados - Identifique e obtenha os dados necessários para estimar a linha de base e para calcular cada tipo de benefício;

4.Benefícios quantificados - Calcule estimativas quantitativas dos benefícios;

5.Benefícios monetizados - Use fatores de conversão econômica para estimar o valor monetário dos benefícios;

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Metodologia para Análise de Benefícios e Custos de Projetos Demonstrativos de Rede Inteligente

Metodologia EPRI de Análise Benefício Custo:Processo em dez passos:

• Compare Custos e Benefícios

1.Custos - Estime os custos relevantes;

2.Custo-Benefício - Compare custos a benefícios.

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Metodologia para Análise de Benefícios e Custos de Projetos Demonstrativos de Rede Inteligente

Metodologia EPRI de Análise Benefício Custo:Extrapolação dos Resultados de um Projeto para Aplicação em Larga Escala: Apesar da metodologia, análises adicionais serão requeridas para se extrapolar os resultados dos projetos demonstrativos; Modelagem e simulação será igualmente necessária para se responder algumas perguntas:

• Existe um cenário de "Negócio como Usual" que comporta esse caso de negócio? Se não, a modelagem pode indicar necessidades de mudança?

• Como podem variar os resultados de um projeto variando-se seus parâmetros?

• Como podem os resultados da combinação de vários projetos serem integrados para se obter sinergia?

• Como os resultados de um projeto ou de uma combinação de projetos podem ser afetados pelas economias de escopo e de escala?

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Projetos Demonstrativos em Rede Inteligente no âmbito do P&D e PEE da Aneel

Projetos Demonstrativos de Rede Inteligente no Brasil

Projetos Demonstrativos em Rede Inteligente no âmbito do P&D e PEE da Aneel

Projeto Estratégico

Projetos Demonstrativos

Sistemas Inteligentes

Sistemas de Supervisão e

Controle

Geração Distribuída

Até ciclo 2006/2007

REN 316/2008

Evolução das Pesquisas em Rede Inteligente Dentro do P&D ANEEL:

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Cidades Inteligentes

Projetos Demonstrativos em Rede Inteligente no âmbito do P&D e PEE da Aneel

O MME criou por meio da portaria nº 440, de 15/04/2010, um Grupo de Trabalho (GT) para analisar e identificar ações necessárias para subsidiar o estabelecimento de políticas públicas para a implantação de um Programa Brasileiro de Rede Elétrica Inteligente, o chamado “Smart Grid”. Abordando, principalmente, os seguintes aspectos:I – o estado da arte de programas do tipo “Smart Grid”, no Brasil e em outros países;II – proposta de adequação das regulamentações e das normas gerais dos serviços públicos de distribuição de energia elétrica;III – identificação de fontes de recursos para financiamento e incentivos à produção de equipamentos no País; eIV – regulamentação de novas possibilidades de atuação de acessantes no mercado, o que inclui a possibilidade de usuários operarem tanto como geradores de energia (geração distribuída) quanto consumidores.

O GT será composto por representantes do MME, da EPE, do CEPEL, da ANEEL e do ONS.

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Projetos Demonstrativos em Rede Inteligente no âmbito do P&D e PEE da AneelDesafios Tecnológicos, Regulatórios e de Mercado:

Consumo• Gerenciamento da demanda (EE);• Tarifação dinâmica;• Equipamentos elétricos inteligentes;• Comunicação bidirecional

consumidor↔empresa;• Microgeração;• Veículo elétrico.

Distribuição• Medidores Inteligentes;• Medição eletrônica centralizada;• Automação da distribuição;• Geração Distribuída (GD);• Microrredes;• Centrais de Geração Virtuais.

Geração• Conexão de fontes renováveis

(eólica, solar);• Geração intermitente.

Transmissão• Medição fasorial sincronizada

(PMU);• Automação de SEs;• Controle distribuído e autônomo;• FACTS.

Comercialização• Consumidor livre na BT;• Prosumidor.

Regulação• Políticas públicas;• Modelos de Negócio.

Telecom e TI

Conclusão

CUSTOS BENEFÍCIOS

CONSUMIDOR

FORNECIMENTO

OPERAÇÃO DE REDE

INTERESSE PÚBLICO

EQUIPAMENTOS E COMUNICAÇÃO

PROCESSAMENTO

MAXIMIZAR

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Obrigado!