Visão Global - Experiências de ITAIPU

no Projeto Veículo Elétrico

Eng. Celso Ribeiro Barbosa de Novais Chefe da Assessoria de Mobilidade Elétrica Sustentável

da ITAIPU BINACIONAL

5º Fórum Paranaense de Secretários e Dirigentes

Públicos de Transporte e Trânsito

2004

2005 2007

2006

Acordo de

cooperação

tecnológico

ITAIPU - KWO

Convite da KWO

p/ participar no

Projeto VE

Início do

Projeto VE

ITAIPU/KWO

• Inclusão de Parceiros,

• Homologação do Protótipo

de VE

P&D’s

Contribuir no desenvolvimento da tecnologia de veículos movidos a

eletricidade que sejam técnica e economicamente viáveis

promovendo o uso racional e eficiente da energia bem como a

conservação do meio ambiente.

Objetivo:

Histórico do Projeto VE Itaipu/KWO

Foco das Ações para a Mobilidade Elétrica Sustentável

Fomento a Inovação

Meio Ambiente

Capacitação Profissional

Desenvolvimento de Infraestrutura

Indústria para produção de

insumos

Novos Negócios

Interação do VE na Rede (V2G)

Desenvolvimento Tecnológico

Infraestrutura para VE

Adequação de Normas

Técnicas

Produção de insumos pela

indústria

Incentivos governamentais

Eficiência Energética

Promoção do Turismo

Reciclagem de resíduos

Incentivos governamentais

Reciclagem de resíduos

Transporte Público e Individual

Mercedes Electric / Londres - 1907

Estação de Taxi’s Eletricos, New York -1909

Nova Conjuntura

Mudança Climática Limitação dos Recursos Naturais Gases Efeito Estufa

Desenvolvimento Tecnológico Eficiência Energética

15% 85%

vs.

Situação específica do Brasil em termo

de emissões de CO2

Fonte: Prefeitura de São Paulo/Secretaria do verde 2005

O contraste da Realidade Urbana

Conclusão 1:

Nos grandes centros urbanos,

VEs são interessantes.

Consumo Energético do Brasil Uso dos Recursos Naturais

Consumo Final Não-Energético

7%

Setor Energético

10%

Residencial 10%

Comercial 3%

Público 1%

Agropecuário 4%

Transportes 29%

Industrial 36%

Fonte: EPE - Balanço Energético Nacional 2011 (Ano Base 2010)

Energia queimada em

motores a combustão:

807,5 TWh ou

9,4 Itaipus*

“100 anos” depois do Ford T.

Apenas 0,2% elétricos.

(*) Produção de Itaipu 2010: 86 TWh

92% Rodoviário

5% Aéreo

2% Hidroviário

1% Ferroviário

É possível melhorar o uso dos recursos naturais?

Custo da energia, com tarifa residencial, para cada 100 km rodados: ~ US$ 3,00

Análise de Eficiência: Diesel vs. Elétrico

É preferível usar diesel numa usina termelétrica do que

colocar no tanque do carro!

Compare a eficiência energética (well-to-wheel) entre um Carro a

Diesel / Carro Elétrico

Perdas de

Energia:

-9%

Refinaria Emissão

de CO2

-36%

Termelétrica

-5%

Rede

Elétrica -8%

Bateria -2%

Motor Elétrica

CARRO ELÉTRICO

40%

Perdas de

Energia:

-12%

Refinaria

-73%

Automóvel

15%

CARRO A DIESEL

Emissão

de CO2

ENERGIA ÚTIL

ENERGIA ÚTIL

En

erg

ia

100%

En

erg

ia

100%

9,4 Itaipus 1,4

Itaipus

1,4

Itaipus

3,5 Itaipus

8 Itaipus

Desperdiçadas

Conclusão 2:

Poderíamos economizar

energia de até 8 Itaipu´s por

ano, que hoje, no Brasil, são

transformadas em calor e

poluentes.

Assinatura do Convênio IB/KWO

Convênio 8226: Projeto VE IB/KWO

• Plano de Trabalho Incremental

• Inclusão gradual de Parceiros

• Comitê Gestor

• Comitê Técnico Maio/2006

Divulgação do Projeto

Perfil Idealizado e Parceiras Produtor de Baterias e Acessórios Eletrônicos;

Montadoras Automotivas;

Concessionárias de Energia Elétrica;

Institutos de Pesquisa;

Entidades Públicas e Privadas;

Centro de Pesquisa, Desenvolvimento

e Montagem de Veículos Elétricos

2006: Recursos Eletrobrás 2006: Obras de Adequação

2008: Necessidade de Ampliação 2007: Produção de Protótipos

Patrocínio: ELETROBRÁS

Alguns Desenvolvimentos

do Projeto

Baterias

Acumuladores Moura

Jipe Elétrico

Agrale

Infra-estrutura

COPEL/PETROBRAS/ CPFL

LiGHT/CEMIG

Smart Grid - V2G

ELETROBRAS/CEMIG/CPFL/LIGHT

Ar condicionado

Euroar

Motor VE

WEG

Produtos e Inovações

Sistema Monitoramento

FPTI

Bancadas de Testes

ITAIPU

Produtos e Inovações

Projetos Sistemas Mecânicos

Stola

Sistemas de Cablagem

PCA

Ônibus Hibrido

Agrale/Mascarello/outras

Iluminação Eficiente

4Led´s/Sepstar

Sistema de Engate Rápido

Palio Weekend Elétrico Roda 700 km

No dia 27/10/09, VE saiu da Usina de Itaipu com destino a Assunção.

Ida e Volta: 6 trocas de baterias.

Transporte Elétrico: Uso Individual

Mobilidade Individual: Uso Externo

Iniciativa da parceira COPEL no Projeto VE

Primeiro Ônibus Híbrido Elétrico-Etanol

do Mundo

1º Placa Unificada

para países do

Mercosul.

Lançado na Reunião de Cúpula do Mercosul

Low Floor / 54 Passageiros

Ar Condicionado

Motor Combustão V6 Etanol

Motor Elétrico 168 kW

Off-Road: Projeto Marruá Elétrico

PROTÓTIPO DE AVIAÇÃO ELÉTRICO HÍBRIDO

Projeto Conjunto com empresa de Aviação.

- Em fase avançada de execução

- Peso : 600 kg

- 2 lugares

- Conclusão inicio de 2013.

Principais Produtos

Resultados Obtidos com o Projeto :

ITAIPU tornou-se referência na tecnologia de

veículos elétricos no Brasil

ITAIPU Imprensa

Institutos de Pesquisa

Indústrias Setor

Elétrico

FINEP

BNDES

ANEEL

MME

MCT

MDIC

MF

ITAIPU sensibiliza o MCT e o MME, sobre a importância

do projeto Bateria de Sódio Nacional

Eficiência Energética

Veículos Elétricos

Independência Tecnológica

Meio-Ambiente

Smart Grid

Armazenamento de

Energia em Baterias

Avançadas

FINEP encomenda à ITAIPU o desenvolvimento da Bateria de Sódio Nacional, provendo 32 Milhões de Reais a fundo não reembolsável para que a FPTI realize este Projeto.

Jornal Nacional

Globo News

Jornal Globo

Bom Dia Brasil

Jornal Band

Jornal Record

You Tube

Internet – 350 Sites

Revista Veja

Revista Exame

Revista 4 rodas

Fantástico

Propaganda Eleitoral 2010

Retrospectiva 2011 Rede Globo

Divulgação da ITAIPU em Mídia Espontânea

Contribuição de ITAIPU para o

Transporte Urbano Sustentável

Consideração: Excesso de Carros devido a Deficiência do Transporte

Coletivo

São Paulo - Brasil, 2011

Necessidade de Ação :

Nada é tão ruim, que não possa piorar

No mundo, a evolução do ônibus convencional na busca da redução da emissão esta sendo realizada com a utilização de ônibus híbridos.

Futuro: Ônibus eficientes, emissão ZERO!

◦ Os ônibus são um dos principais contribuintes para as emissões;

◦ As grandes cidades necessitam reduzir suas emissões;

◦ É fundamental que os ônibus do futuro sejam livres de emissões.

Solução com a Tecnologia Existente:

127 carros

190 passageiros

2 ônibus

190 passageiros

1 bi-articulado

190 passageiros

PRIORIZAR VIAGENS COLETIVAS

Substituir viagens de automóvel e troncalizar viagens em

meios coletivos e públicos de transporte

Coletivo vs. Individual

Simulação: Quatro Sistemas com Mesmo Custo

Fonte: Manual do BRT 2008

Soluções Avançadas: Ações de médio e longo

prazo e-VLT & e-BRT

e-BRT (tipo trólebus) e-BRT (hibrido com baterias)

VLT-Brasileiro e-VLT

Relação do VE com o

Setor de Energia

Novos Negócios

Visão de Futuro: Smart Grid

Fonte: EPRI/2007 - Electric Power Research Institute, Inc.

Smart Grid: V2G Aplicação do VE na Rede de Distribuição

Smart Grid: VE’s e Baterias

Smart Grid: VE’s e Baterias

Smart Grid: VE’s e Baterias

Smart Grid: V2G Estudo de Caso - Brasil

Consumo - Curva de Carga do SIN

35.000

40.000

45.000

50.000

55.000

60.000

65.0000:

00

1:00

2:00

3:00

4:00

5:00

6:00

7:00

8:00

9:00

10:0

0

11:0

0

12:0

0

13:0

0

14:0

0

15:0

0

16:0

0

17:0

0

18:0

0

19:0

0

20:0

0

21:0

0

22:0

0

23:0

0

Hora

De

ma

nd

a

MW MWh/h

14.05.2008 (Quarta Feira)

Ponta dentro da Ponta

63.769

18:32

62.592

61.000

61.500

62.000

62.500

63.000

63.500

64.000

17:00 18:00 19:00 20:00

Hora

De

ma

nd

a

MW MWh/h1.177 MW

(1,9%)

14.05.2008 (Quarta Feira) ~ 400MW

1 VE -> 20 kW

400 MW -> 20 mil VE’s (são necessários)

Investimentos para

atender o pico: Hidro: US$ 1500/kW

Para 400 MW:

Hidro: ≈ US$ 600 milhões

Equivalência de Investimentos

20 minutos US$ 600 milhões

20 mil VE’s = US$ 30 mil / VE

Hipoteticamente,

poderia-se usar

20 mil VE´s, com o preço de :

Exemplo Prático: Baterias conectadas a Rede

Aplicações:

• Linearização da Curva de Carga (Load Leveling)

• Qualidade de Energia (Power Quality)

• Controle Automático de Geração (AGC)

• Estabilização de Parque Eólico

• Complementação p/ Sist. de Geração Distribuída (Energias Renováveis)

TEPCO’s Ohito Substation (Japan)

6MW, 48MWh NAS System

American Electric Power

500 kW (PQ) / 720 kWh (PS) NAS Unit

Fonte: Electric Power Research Institute (EPRI)

Sistema para Carga

Rápida de VE´s

Sistema de Carga Rápida de VE´s

Sistema de

Monitoramento

e Controle

DC

AC

Rede Elétrica Pública Painéis Fotovoltaicos

Abastecimentos

de VE´s (Eletroposto)

Sistema de Armazenamento de Energia

5 x Baterias

ZEBRA (23kWh)

Copel;

Cemig;

Light;

CPFL.

Stakeholders: FIAMM, KWO, IB, BC, Univ.Biel

Projeto da CHESF, com governo

de Pernambuco

Baterias de Sódio Estacionárias: Proposta de Aplicação para Fernando de Noronha

Energia de marés (COPP) 4 MWh /2 MW

80 x 50 kWh (NaNiCl)

Energia solar Energia eólica

Consideração Final

Nos próximos anos, o uso do VE será indispensável e

inevitável, principalmente devido:

a questões ambientais;

a eficiência energética;

ao domínio da tecnologia e;

à necessidade do uso racional dos recursos

naturais.

O Setor Elétrico Brasileiro também estará preparado?

Teremos condições de aproveitar os benefícios dessa

tecnologia?

Obrigado

Eng. Celso Ribeiro B. de Novais

Coordenador Geral Brasileiro Projeto VE

Chefe da Assessoria de Mobilidade Elétrica Sustentável - AM.TE