Workshop que realizei em S. Paulo, em 13 de Maio de 2011, inserido no círculo de conferências EDP 2020.
Procurei abordar temas que vão do aqueciemnto global às energias limpas, á nova cultura e organização que conduzem à inovação aberta
www.antoniovidigal.com
Conferência SC 24 | Estratégias omnicanal: transformando a logística em exper...
O posicionamento das empresas de energia num Mundo em mudança
1. O posicionamento das empresas de energia num Mundoemmudança Antonio Vidigal, CEO , EDP Inovação S. Paulo, 13 de Maio 2011
2. A EDP é hojeumaempresa Global, com presençaemvárioscontinentes e múltiplospaíses. A EDP tem no ADN as energiasrenováveise Inovação 1 Portugal PotênciaInstalada 9.0 GW Distribuição de Eletricidade 46.5 TWh 6.1 milhões de Clientes Distribuição de Gás 201 mil Clientes ComercializaçãodeGás 119 mil Clientes Renováveis Brasil Espanha PotênciaInstalada 3.0 GW Distribuição de Eletricidade 9.7 TWh 628 mil customers Comercialização de Gás 509 mil Clientes Europe Geração de Eletricidade 2.9 GW EnergiaGerada 3.9 TWh U.S.A. Geração de Eletricidade 1.9 GW EnergiaGerada 3.9 TWh PotênciaInstalada 1.7 GW Distribuição 24.4 TWh 2.6 milhões de Clientes Note: 2009 figures
5. “The worst is not So long as we can say ‘this is the worst ‘ ” William Shakespeare in “King Lear”, act 4, scene1
6. E podetornar-se muitopior …Aoponto de nosforçar a recorrer à Geo-Engenharia Paul Crutzen (Nobel Prize) Roger Angel
7. E podetornar-se muitopior …Aoponto de nosforçar a recorrer à Geo-Engenharia “Give me a tankerfullofiron, and I willgiveyoubackthe Ice Age” John Martin (americanoceanologist – 90’s) John Latham e Sephen Salter
8. É melhornãotermos de chegartãolonge …A perguntaquetemos de noscolocar: “Qual é a temperatura em que queremos viver ?”
14. O desequilíbrio é pequeno, mas estamos a empurrar a temperatura no sentido errado…
15. Ouve 3 alterações à normalidad nos últimos 2000 anos: 1) Período quente medieval (900 – 1300) 2) A pequena idade do gelo(1300 – 1700) 3) A Era Industrial Há uma ampla evidência que a atual subida de temperatura é provocada pelo homem Pieter Bruegel the Elder1525-69
17. 1 b – Usatoda a energiaquelheapetece 1 b – Quercomportar-se como o 1º b 3 b – Precisa de melhorar de qualidade de vida e paraissoprecisadesesperadamente de maisenergia Umaequaçãodifícil de resolver… +3 b – Vãonascer, a maior parte empaísesemdesenvolvimento e em mega-cidades
18. An equation difficult do solve … If we do not change the paradigm Development = Bigger Energy Comsumption
19. Umaequaçãodifícil de resolver… Teremosquedesacoplar o crescimentoeconómico das emissões de CO2 Aparecerãoimensasoportunidades…
20. Neste momento, mesmo os cenários mias agressivos para 2030 consideram muito pouca energia renovável … 2030 AIE 640.000PJ 132.000 PJ 33% 102.400 PJ 16 % 2004 430.000 PJ Greenpeace 400.000 PJ Other Renewables Hydro Biomass Nuclear Coal Natural Gas Oil 55.900 PJ 12%
25. Origin: Bill Gates in “Innovating to Zero” Origin: Bill Gates in “Innovating to Zero”
26. A consumption abatement cost curve for Iberia Energy Efficiency Realistic potential vs. cost / Energy Efficiency Supply Curve €2008/MWh and TWh Final Energy, 2020, breakdown per Sector Diesel to PIH Diesel to EV Gasoline to PIH Gasoline to EV Medium VSDs Energy Management Systems High Speed Train Lighting Microwind Gasoline Non-Engine Improvements Large VSDs LED Traffic Lights Refrigerators Very Large VSDs Gasoline Powertrain Improvement Clothes Dryer Lighting (T8 to T5) Stand By Solar PV Residential CFLs Large VSDs Solar PV Smart Meters Residential LEDs AC Diesel Non-Engine Improvements Retrofit Insulation Source: EDP analysis 25
27. Origin: Bill Gates in “Innovating to Zero” Origin: Bill Gates in “Innovating to Zero”
28. Recentementeforampublicados 6 relatóriosdestinados a definir as opçõesenergéticas de Europaaté2050… 2 1 3 4 6 5 These reports were developed aiming to support the revision of the European Energy Policy expected to be debated by 2010 27
29.
30. Energy policies enhanced implementation1 2 3 4 5 OCDE UE 2050 1. United Kingdom Source: Key World Energy Statistics 2009 (IEA) 28
31. …e umamaiorutilização de energiasrenováveis Weight of Renewables within overall electricity generation within EU %, 2000-2050 1 Average = 62 1 2 3 4 5 2050 1. United Kingdom 29
37. A verdade é queháenergiarenovávelquechegue… … mastemos de ser capazes de a capturar.
38. A energia incidente solar numa área de 300.000 Km2 (metade) capturada com 20% de eficiência seria o suficiente para alimentar o Mundo (~15 TW in 2005).
39. Podenão ser tãodisparatado … Solar Highways Desertec Um conjunto de empresaslançaram o projetoDesertec. “Consortium plans to raise 400 billion euro for a solar power project that could provide 15 percent of Europe’s need for electricity.” www.desertec.org
40. A eficiência do fotovoltaico está quase lá … Foram conseguidas eficiências de 40% em laboratório e a lei de Moore pode vir a aplicar-se ao fotovoltaico.
41. Instituto Superior de Engenharia de Lisboa ERoEI – Energy Return on Energy InvestedAnálise do retorno energético de diferentes energias primárias, tecnologias de geração eléctrica e mobilidade Lisboa, Novembro de 2010
42.
43. A revolução industrial permitiu dar um salto enorme no ERoEI das nossas sociedades Agricultura mecanizada actual Agricultura pré Revolução Industrial ERoEI ~ 1 a 5 ERoEI ~ 40 a 60 Na base deste salto esteve a descoberta e utilização massiva dos combustíveis fósseis Fonte: Kurt Cobb, The Net Energy Cliff, Energy Bulletin, 2008 38
44. O aumento do ERoEI cria excedentes energéticos que possibilitam o desenvolvimento das sociedades/civilizações Utilização da energia vs. ERoEI ERoEI Sociedades agrícolas pré-industriais Sociedades desenvolvidas actuais Fonte: Kurt Cobb, The Net Energy Cliff, Energy Bulletin, 2008 39
45. No entanto, a cada vez maior dificuldade e complexidade de extracção tem degradado o ERoEI do petróleo Plataforma petrolífera da actualidade Exploração de petróleo de inícios do sec. XX 1900: ERoEI > 100 2010: ERoEI < 10 A redução estrutural do ERoEI do petróleo levanta a questão da sustentabilidade do actual modelo de sociedade 40
46. Para além das reservas estarem mais remotas, é necessária mais energia para extrair petróleo num poço em fim de vida Costuma associar-se a extracção de petróleo a isto… … mas é mais parecido com isto… A taxa de recuperação média de petróleo é 35%. São necessárias técnicas de “ImprovedOilRecovery” (IOR – injecção de vapor) e “EnhancedOilRecovery” (EOR – injecção de CO2) para aumentar estas taxas – mas sempre exigindo mais energia. Source: “S.O.S. tenibilidad”, Antonio Turiel; EAGE Student Lecture Tour “What Energy Future after World Oil Production Peak?”– Total. 41
47.
48. Contudo, a evolução estrutural dos preços do petróleo a longo prazo reflecte a sua escassez e custos de extracção
49. Assim, a tendência estrutural dos preços tende a evoluir inversamente ao ERoEI
50. Por esta razão, o ERoEI é usado para avaliar opções de política energéticatendência preço 1. Fontes: BP Statistics; Cleveland, C; Net energy from the extraction of Oil and Gas in the United States; Energy; 2005 42
51.
52. É portanto necessário encontrar fontes alternativas de energia que compensem o declínio de retorno energético das fontes tradicionais para sustentar a actual estrutura das sociedades
53. Este estudo procura avaliar e comparar os retornos energéticos das várias fontes de energiaEnergy cliff Tendência estrutural dos combustíveis fósseis ERoEI 43
55. Foi desenvolvido um modelo que permite analisar a sensibilidade do ERoEI à variação dos parâmetros definidos Alterando estes pressupostos é possível ver o respectivo impacto quer no ERoEI quer nas Emissões Específicas Gráficos comparam o ERoEI e as Emissões Específicas das diferentes fontes de energia Parâmetros indicativos médios 45
56.
57. Elevada sensibilidade ao tipo de mineração (superfície, subterrânea) e de carvão (lenhite, betuminoso, etc)
58. Gama de valores alargada para o petróleo representando legado vs. novas explorações
68. As referências bibliográficas apresentam bandas mais amplas que as do modelo, facto explicado pelo enviesamento de certos estudos a favor ou contra o Nuclear, Renováveis, etc.104,7 80 Valores do modelo 59 34 26 12 7 6 4 5 4 2 47
69.
70. Os carros a etanol ainda não são energeticamente competitivos com os automóveis tradicionais
71. As diferenças entre os resultados obtidos com o modelo e os estudos analisados decorrem do facto de nem todos estes estudos fazerem um análise exaustiva de todo o ciclo de vida
72. No caso dos transportes (utilização final de energia) não faz sentido comparar ERoEI, mas sim consumo específico, incluindo toda a energia consumida ao longo do ciclo de vidaValores do modelo 0,94 0,68 0,34 0,44 0,38 0,10 48
73. 120 A diminuição do ERoEI na industria petrolífera reflete-se no custo do barril de petrólio… Evolutionofoilprice vs. ERoEI $real2009/bbl;# Price trend 49
75. Capacidade Eólica Mundial – Final de 2010 +22% Capacidade Eólica Mundial Acumulada [MW] 194,390 MW TOP 10 CumulativeCapacity (Dez-10) Portugal 3,702 1.9 Fonte: GWEC
76. EDP Renováveis – Final de 2010 Total EU Canada - 7.268 3.794 - - 649 480 30.499 10.404 - 3.460 - 120 99 57 1.300 70 18.914 13 1.840 4 90 284 138 25 613 702 - 2.405 838 14 20 201 58 70 500 4.944 501 1.181 Potência Bruta (MW) * Inclui Eólicas de Portugal (239MW) Instalada Emconstrução Uma entrada selectiva em novos mercados constituindo um portfolio diversificado em 8 países europeus, 26 Estados nos EUA, Brasil e Canada Pipeline+Prospecção Fontes: EDP Provisional Volumes Statement – 2010
77. A EDP Renováveis é actualmente a 3a maior empresa eólica no mundo – 2ª maior na EU e nos US 1 2 3
78. EDPR Portugal, incluindo ENEOP2 – Capacidade Instalada Quotas de Mercado em 2012 (TOP 5) Promotores:
91. A EDPR tem vindo a alcançar factores de carga que constituem referência no mercado 2009 2010 2009: 28% 2010: 29% 26% 27% 32% 32% 29% 29% A EDPR alcançou um factor de carga de 29%, um dos mais altos no sector, subjacente à qualidade dos seus activos Fonte: EDP Provisional Volumes Statement – 2010
92. Capital humano com fortes competências globais e com um conhecimento local muito claro 63
93. A posição de liderança mundial em energia eólica proporciona vantagens competitivas na aquisição de AEGs
94. . … SCADA Clients … OPMS Portal Clients WEMS: Integração e harmonização do controlo remoto e gestão da performance em tempo real dos activos da EDPR Intranet OPMS: Operational Performance Management System SCADA: Supervisory Control And Data Acquisition Data Centre - Oporto Web Server Global Enterprise Server Front Office Operational Services (7 days/week ▪ 24h/day) OPMS SAN OVIEDO OPORTO HOUSTON SCADA HOUSTON / DALLAS North America Centre OVIEDO European Back-up Centre OPORTO Main Centre
95. Enquadramento do WEMS Interno EDPR Legenda: PARQUES EÓLICOS Externo EDPR Operadores dos Sistemas de Transporte e Distribuição TSO / DSO SCADA EMS Outros Sistemas SCADA operação remota centralizada 24x7 WindPowerProductionForecasting Trading e Mercados de Electricidade Controlling & PlantMaintenance Telecontagem de Energia Trading e Mercados e Electricidade OPMS Top / UnitManagement Manutenção dos PEs Centros de Controlo Remoto dos Fabricantes dos AEGs Fonte única corporativa de informação operacional e KPIs Armazenamento Centralizado de Dados Áreas de Suporte de Negócio WEMS Áreas Técnicas
96. A eólica “Deep offshore” Wind moving faster than previous industries … Até aqui daqui
97. Os moinho de ventodão um dos ex-libris de Cascais. São conhecidosdesde o século X quandoquandoIbnMuqãnapublicouosseus versos sobre Al Qabdaq, hojeAlcabideche… A energia do vento tem já uma longa cruva de aprendizagem… Alcabideche : Moinhos de vento do século X …
106. A Energia das Ondastêmdensidadeadequada… A energiaestálápara ser capturada : umaonda de 2m de amplitude e período de 10s tem mais de 50 kW por metro de comprimento de onda.
107. Um recurso apreciável em todo o Mundo WorldwidegrossWaveEnergyresourceiscomparable to theworld’sinstalledcapacity 16% ofthatresourceisinEurope (320 GW, fromwhich 21 GW in Portugal)
109. Os conceitos mais avnaçados estão no estádio 3 Technologymaturityphases O desenvolvimentodatecnologia das ondasobriga a umaabordagemsistemática Comercial / Mature Meeting a Business Plan 5 Pre-comercial Generating energy to the grid continuously, but not meeting a business plan 4 Sea Trials 1/4th to Full scale 3 Photos are illustrative and do no reflect present state of devices Tank Simulation 1/40th – 1/10th scale 2 Numerical Simulation 1
110. Os Sistemas de energia têm de ser re-inventados Origem: Documento da UE sobre SmartGrids
111. Se Marconi voltasse à vida, ficaria surpreendido, Edison nem tanto … Thomas Edison Inventor oftheelectricalbulbandofthedistribution network Guglielmo Marconi Inventor of wireless telegraphy 1847 - 1931 1874 –1937
112. O futuro é difícil de prevermesmoparaos Gurus “Pensoquehaverá no Mundoespaçopara 5 computador."” Thomas Watson, Presidente da IBM , 1943 “Nãoháqualquemotivoqueleve um indivíduo a quererter um computadorem casa." Ken Olsen, fundador e CEO of Digital Equipment Corporation 1977 “A beleza do Unix é quenão serve para nada." Ken Olsen namesmaconferência “640 K ought to be enough for anybody." Bill Gates, ConferênciadaNasa 1981
113. O futuro é difícil de prevermesmoparaos Gurus “É impossívelintroduzirnumaredeelétricamais de 30% de renováveis” xxx , 2008 “Nãoháqualquermotivopara um individuoquerergerar a própriaenergia” yyy, 2008 “Os veículoselétricossãoapenas gadgets quenuncavingarão" zzz, 2008 “O máximaenergiarenovávelutilizávelem 2030 emsão 133.000 PJ"
114. Os Sistemas de Energiaestãoainda a ser desenhadoscomoosSistemas de informação dos anos 70..
115. A Energy Web O novo paradigma das redeselétricas Uma energy web materializar-se-á no futuropróximo. Web Energy Web A EDP está a preparar-se paraessedesasfio.
116. A Energy Web O novo paradigma das redeselétricas A DARPA-E está a financiar o desenvolvimento de um “Router” de energia. “Huang, a professor of electrical engineering at North Carolina State University, is reinventing the transformers that currently reduce the voltage of the electricity distributed to neighborhoods so that it's suitable for use in homes and offices.”
117. A Energy Web: a Google Estão-se a prefilar um conjunto de novas ameaças Apelidado de Android@Home, o novo sistema da Google vai servir como um controle remoto de eletrodomésticos. Google PowerMeter
131. O projecto EDP Box irá desenvolver uma plataforma de serviços completa e independente de qualquer fabricante de equipamentos de HomeEnergyManagement Arquitectura de referência do EDP Box Router do cliente WAN/Cabo Cside EDP Box (Backend) Internet EDP Box (Gateway) WIT - Software EDP Box (Internet Front-end) WIFI Aberto a qualquer fabricante Plug1 Plug 2 Plug 3 Display local ZigBee PLC EDP Distribuição EDP Box (Mobile Front-end) Energy Box 84
134. Comandar e controlar os equipamentos domésticos de uso diário, tendo em conta as necessidades de conforto, a conveniência de utilização e os custos de energia associados
135. Interagir de forma simples e eficaz através de plataformas de uso corrente (Display, PC, Telemóvel e TV).
136. Conseguir poupanças efectivas nos seus consumos e na sua factura de energia, sem demasiado esforço e preocupaçãoA EDP Box deverá ser um instrumento de relacionamento e fidelização dos clientes em diferentes segmentos de mercado.
137. A equipa está a selecionar parceiros para integração de várias tipologias de Hardware 86
160. WAN (GPRS/UMTS) É o InovGrid, desenvolvidopela EDP quesuportatudoisto 4 InformationSystems SCADA/DMS 4 3 SCADA 3 2 MV/LV transformers SysGrid DTC 2 LV Distribution network Microgeneration Consumers DTC: DistributionTransformerController 1 1 1 EB EB ElectricVehicle Energy Box
161. Estaplataforma é fundamental para a disponibilização de novosserviços OTHER PLAYERS SUPPLIERS CONSUMERS 3 2 Energy Supply Emerging Energy Businesses New services (demand side management, home automation, Electrical Vehicle, etc) Newtariffs (more customized tariffs, including real-time tariffs, pre-payment, etc) Enhanced Network Services (Remote meter management incl. remote connection/disconnection and changes in power) DATA DATA 1 SmartGridPlatform Integrated in thedistribution network 90
162. Case Study: O automóvel precisa de ser uma espécie em evolução rápida … Forget theoldcar. Thenewcarhasanextensioncord… Originofphotos: Wired
163. Can the Grid Cope ? Yes, if we bring in Smart Grids ! Origin: SmartGarageReport
168. O que se passa com umaadopçãomassiça de VEs? Scenario 2 – Loadcontrolledandautomaticallydistributedbetween 23h and 07h An additional 2,9 GW would be needed in the Grid ! The average power taken by each vehicle would reduce to 0,64 kW
169. V2G pode ser ainda melhor… Os VEseplug-ins, willdecidirão quando comprar ou vender energia de acordo com o preço “spot” da eletricidade. SystemOperator Energy Energy
170.
171.
172. Assumptions: An average transformer station 630 kVA – 300 clients – 200 of them with Electrical Vehicles
173. Vehicles are charged wihout control at Peak Hour: Peak may reach 500 + 750 kVA =1250 kVAMT MT MT EVs Load 750 kVA EVs Load 750 kVA EVs Load 750 kVA BT BT Maximum S 630 kVA 500 kVA maximum typical calue Max Peak Load 500 kVA Max Peak Load 500 kVA Max Peak Load 500 kVA Design Value 2/3 410 kVA 200 kVA Min Typicalvalue
174.
175. Here the EV’s charging is controlled and pushed towards the night: Peak power Reduces to 200 + 130 kVA =330 kVAMT MT MT BT BT Maximum S 630 kVA 500 kVA maximum typical calue Design Value 2/3 410 kVA EVs Load 130 kVA EVs Load 130 kVA EVs Load 130 kVA 200 kVA Min Typicalvalue Night Load 200 kVA Night Load 200 kVA Night Load 200 kVA
176. WAN Internet As SmartGrids e os sistemas de carregamento de VE’s funcionarão coordenados Market agents Central Systems System Information services System Operation and network control System Management and energy metering System Other (technical, commercial) Elect. suppliers EG Mobi.E Business Management System GPRS, ADSL, … Distribution Substation Sub HV/MV (*) GPRS DTC Local Control and operation optimization DTC Customer Service PLC, GPRS, ZigBee, … GPRS WAN – Wide Area Network LAN – Local Area Network LAN WAN Billing / Rating GPRS PLC, GPRS, ZigBee, … Local Bi-directional Demand Charging network control User Interface Remote Interaction Local Interaction PHEV / BEV
256. ProjetoOpenChargepara a MobilidadeElétrica Posto de carregamento de veículoselétricos “open source” Barato, mas com arquitetura e materiaisrobustos GPRS Shield Baseia-se no Arduino RFID Shield
257. Dispomos de um ‘site’ de co-criação http://cocreation.pt/
258. Estamos a inventaruma nova indústria Como somosvistos O quequeremos ser Infraestructure Intermediário Integrator Inovador Serviços de Valor Acrescentado “Commodity”Electrões Serviços De Energia Platform +Parceiro Fornecedor Plataformas Só Geração Último recurso Só Fios
259. Temos de apostar nas Energias Limpas, afinal a Idade da Pedra não acabou por falta de pedras. Obrigado !
Notas do Editor
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