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Smart Grids in Brazil - FUNSET

Smart Grids in Brazil - 2012

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Transcript of Smart Grids in Brazil - FUNSET

Smart Grids
Conjunturas Nacional e Internacional
Smart Grids
Brazilian Electrical System
Smart grids
Top reasons in the world
Top reasons in Brazil
National Context for smart grids
Smart Grids - Universities
Laboratories for smart grids
Summary

Top Reasons in the world
Junção do sistema elétrico com tecnologias de informação e comunicação
Convergência entre geração, transmissão e distribuição com processamento de dados e comunicação digital
Rede de energia elétrica dotada de tecnologias digitais e recursos computacionais e de comunicação avançados
Diversidade de tecnologias, equipamentos e fabricantes
Aumento da complexidade da operação do sistema de distribuição de energia elétrica
Novos métodos de controle, automação e otimização da operação do sistema elétrico
Envolve custos elevados
Desafios
Conceitos
The production of electricity is clean!
What are the reasons for smart grids in Brazil?
Smart Grids in Brazil
The service has not improved.
Reduzir o Custo Final
A demanda no horário de pico aumenta o custo da eletricidade.
Reduzir as Perdas não técnicas
Brazilian Electrical
System

Governo
Ministério de Minas e Energia (MME) e Empresa de Pesquisa Energética (EPE)
Ministério de Desenvolvimento, Indústria e Comércio Externo (MDIC) e Agência Brasileira de Desenvolvimento Industrial (ABDI)
Ministério de Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI)
Agentes
Reguladores e Normativo
Agência Nacional Energia Elétrica (ANEEL)
Agência Nacional Telecomunicações (ANATEL)
Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia (INMETRO)
Desenhar uma política direcionada às redes inteligentes
Participar e incentivar grupos de trabalho que estudam o desenvolvimento de redes inteligentes
Formular políticas de apoio às empresas nacionais envolvidas
Estabelecer parcerias de cooperação para a transferência de tecnologias
Criar incentivos para aumentar o investimento do setor privado em inovação
Redes inteligentes é uma oportunidade para o desenvolvimento de tecnologias nacionais e inovação
Regulamentou faixas do espectro para uso preferencial de operadoras de serviço de infraestrutura de água, gás e eletricidade.
Prover requisitos e mecanismos que adicionem confiança e credibilidade a dados metrologicamente relevantes ou críticos que trafegam pela rede
Propôs um sistema de marcação para identificar a fonte e o tipo de de geração de energia
Regulação da comunicação em linhas de transmissão
Uso obrigatório de um Sistema de Informação Geográfica
Sob análise: regulação de medidores inteligentes, medição de rede em geração distribuída de baixa voltagem e tarifa branca
Industrial
Ciência e Tecnologia
Conjuntura Internacional
Smart Grids
União Européia
Países com projetos em smart Grids na União Européía
Alemanha
Características do sistema elétrico alemão:
17% de energia renovável na matriz energética
Política de desativação e substituição de usinas nucleares
Forte potencial em energia eólica offshore
Investidores:
German Federal Environment Ministry;
German Federal Ministry of Economics and Technology;

Investimento:
€ 140 mi distribuídos entre 6 projetos
sobre redes inteligentes.
Itália
Projeto e-mobility
Objetivo:
Permitir a difusão e o uso de veículos elétricos, graças ao desenvolvimento de infraestrutura de recarga, oferecendo serviços inteligentes e seguros e respeitando o meio ambiente.

Ações:
Serão fornecidos veículos elétricos a 100 clientes e 400 estações de recarga (300 estações públicas e 100 estações residenciais) serão instaladas pela Enel em Roma, Milão e Pisa.
Projeto Tellegestore
Objetivo:
Instalação de mais de 32 milhões de medidores inteligentes.

Características:
Os medidores são capazes de transmitir dados relativos a consumos, receber atualizações dos parâmetros contratuais e gerenciar remotamente o fornecimento.
Estes medidores inteligentes permitem a Enel recolher periodicamente os dados sobre a qualidade de tensão e interrupções, os consumos diários, medições de energia ativa e reativa, e gerenciar remotamente atividades contratuais.
Objetivos:
Desenvolver um sistema no qual "aparelhos inteligentes" podem administrar-se ajustando o consumo de energia dependendo da fonte de alimentação e preços, ou para evitar sobrecargas dentro da casa.
Fornecer informações para o usuário, tais como o consumo de energia dos eletrodomésticos, o custo por hora de energia, nível verde da energia a ser fornecida. Esta informação é disponibilizada no PC do usuário, celular ou no visor do aparelho.
Reino Unido
Projeto Customer-Led Network Revolution
Objetivo:
Encontrar maneiras de reduzir os custos com energia do consumidor, assim como suas emissões de carbono nos próximos anos.

Ações:
Monitoramento de 600 produtos da linha branca inteligente e 14.000 medidores inteligentes.
Investimento de 54 milhões de libras
Projeto Plugged-in Places
Objetivos:
Testar novas tecnologias como carregamento rápido e troca de bateria;
Demonstrar como veículos elétricos funcionam na prática em diferentes situações reais.

Ações:
Fornecer os pontos para carregamento dos “Plug-in Cars "- veículo elétrico puro (EVs), plug-in de veículos elétricos híbridos (PHEVs) e carros a hidrogênio.
Estados Unidos
Projetos sobre Smart Grids
Baltimore Gas and Electric’s (BGE) Smart Grid Initiative
Objetivos:
Melhorar a qualidade do serviço prestado ao consumidor;
Reduzir os custos de operação e manutenção;

Ações:
Troca ou atualização de 1.25 milhão de medidores elétricos;
Implementação de um novo sistema de cobranças;
Programa para controle direto de carga;

Orçamento total de $472,160,833
CenterPoint Energy Houston Electric’s (CPE) Smart Grid project
Objetivos:
Reduzir demanda de pico;
Diminuir o consumo de eletricidade
Reduzir custos de operação e manutenção

Ações:
Novo programa de tarifas;
Implantação de medidores integrados à rede a 2.2 milhões de consumidores;
Instalação de equipamento para monitoramento e distribuição automatizada.

Orçamento total de $639,000,000
The Florida Power & Light (FPL) project
Objetivos:
Aumentar a segurança do sistema;
Reduzir gastos;
Reduzir emissão de gases do efeito estufa;

Ações:
Instalação de infra-estrutura de medição avançada;
Novas tarifas;
Equipamento para monitoramento avançado para o sistema de transmissão;

Orçamento total de $578,000,000
Palestrante:
PRÓXIMOS PASSOS:

IDENTIFICAR PRINCIPAL NECESSIDADE BRASILEIRA EM SMART GRID
SELECIONAR AS LINHAS PESQUISA DO LABORATÓRIO A SER IMPLEMENTADO
DEFINIR O TIPO DE INFRA-ESTRUTURA QUE O LABORATÓRIO DA UnB RECEBERÁ
THANK YOU!
Laboratórios de Smart Grids pelo mundo
Principais Temas desenvolvidos no Brasil em Smart Grids
Investimentos
Objetivo:

Visa integrar os sistemas do município carioca de Armação dos Búzios em uma topologia de rede inteligente.

Implantação em quatro níveis:
Redes Inteligentes de Distribuição de Energia;
Auto-geração e Armazenamento de Energia de Origem Renovável;
Gestão Eficiente do Uso Final da Energia;
Conscientização e Compromisso dos Cidadãos.

Ações previstas nas áres de:
telecomunicações e controle;
geração inteligente de energia;
gerenciamento inteligente de energia;
armazenamento inteligente de energia;
iluminação pública inteligente;
veículos inteligentes;
Prédios inteligentes e;
conscientização e informação dos consumidores.

Objetivo final:
Obter uma rede elétrica flexível, automatizada, integrada e com aspectos de controle centralizado, de diagnóstico, de reparação e de tele-gestão de medidores.
Projeto Smart Grid Light
(Light)
Programa estratégico integrado de P&D sobre Rede Inteligente, envolvendo novas tecnologias de automação e de medição aplicadas, das redes de distribuição até as residências dos consumidores.

Rio de Janeiro: zona Sul carioca e Baixada Fluminense.

Ações previstas (5 temas):
Plataforma Smart Grid;
Gestão Otimizada da Rede Subterrânea;
Gestão Otimizada da Rede Aérea;
Gestão Energética pelo Lado da Demanda e a Gestão de Fontes Renováveis;
Armazenamento Distribuído e Veículos Elétricos Recarregáveis.

Objetivo Principal: desenvolver, via programa de P&D Smart Grid, melhorias na eficiência operacional da distribuição de energia, redução de furtos e maior interação com o cliente.
Projeto Parintins
(Eletrobrás Amazonas Energia)
Objetivo:
tornar a rede elétrica da cidade amazonense de Parintins inteligente.

O municípo de Parintins foi escolhido por apresentar
três principais fatores
:
sistema isolado de abastecimento;
consumo mensal total de 25,10 MW;
boas condições da rede elétrica.

Ações previstas:
instalação de medidores eletrônicos digitais;
medição centralizada
gerenciamento de informações sobre os perfis de consumo locais;
Projeto Smart Grid
(AES Eletropaulo)
Projeto-piloto:
Instalação de uma rede inteligente no bairro do Ipiranga-SP, nos segmentos residencial, comercial e industrial.

Atuação:
Integração dos processos de medição, de operação e de automação.
Integração dos sistemas de energia com comunicação.

Objetivos:
registro e o acompanhamento diário do consumo de energia pelos 2 mil medidores eletrônicos;
monitoramento do balanço energético a fim de permitir a execução remota de vários serviços, como leitura, corte e religação de energia.
Projeto InovCity
(EDP Bandeirante)
Objetivo: testar e analisar a viabilidade de um conjunto de tecnologias que permitirá uma maior eficiência e qualidade na prestação de serviços ao cliente da cidade de Aparecida do Norte/SP.

Áreas de atuação:
iluminação pública eficiente;
eficiência energética;
geração distribuída;
mobilidade elétrica;
medição inteligente;
educação da comunidade.


Implantação em três fases (em ordem de implantação):
implantações iniciais de todas as áreas (até 2 anos);
expansões das áreas implantadas inicialmente com a integração do portal web e das novas opções tarifárias (de 2 a 5 anos);
armazenamento e gerenciamento de energia (além dos 5 anos).
Projeto Cidade Inteligente Aquiraz (Coelce/Endesa)
Projeto-Piloto: instalar no municípo de Alquiraz/CE 100 medidores inteligentes e concentradores de dados nos postos de transformadores que trocam informações com os medidores.

O município foi escolhido devido a três principais fatores:
Níveis de consumo energético do local;
Existência de uma subestação automatizada;
Estrutura da rede do município.
(by utilities )
10) Outros.
No Brasil
Investimento por parte da concessionária e parcerias:

R$ 31.000.000,00
Investimento por parte da concessionária e parcerias:

R$ 35.000.000,00
Investimento por parte da concessionária e parcerias:

R$ 21.000.000,00
Investimento por parte da concessionária e parcerias:

R$ 18.000.000,00
Investimento por parte da concessionária e parcerias:

R$ 10.000.000,00
Investimento por parte da concessionária e parcerias:

R$ 1.700.000,00
1) Sistemas de medição inteligente de energia elétrica;
2) Automação da distribuição, incluindo sistemas de supervisão das redes de distribuição de energia elétrica;
3) Geração distribuída, micro-geração e micro-redes;
4) Sistemas de armazenamento distribuídos e baterias;
5) Veículos elétricos e híbridos plugáveis e sistemas de carregamento e supervisão associados;
6) Telecomunicações para Rede Inteligente;
7) Tecnologias da Informação para Rede Inteligente;
8) Prédios e residências inteligentes e interação do consumidor com a Rede Inteligente;
9) Novos serviços para o consumidor final sobre uma Rede Inteligente;
Conjuntura Nacional
Smart Grids
Principais atividades
Universidades
Projetos associados
Smart Grids
Medição Inteligente
Geração Distribuída
Automação da Distribuição
Telecomunicações
Instituições de destaque
Redes Inteligentes
Instituto paranaense
Auto-sustentável
Projetos piloto
Patentes
Sistema Argos
Sistema de Monitoração de Interrupção do Fornecimento de Energia Elétrica
Cartão Pré Pago de Energia Elétrica
Mesmo princípio do cartão telefônico
Intituição independente
Financiado por fundos governamentais
Foco em Telecomunicações
Projetos piloto
Patentes
1) UNICAMP - SP
Três laboratórios
LCEE
LaRCom
LEP
LCEE
Geração Distribuída
Qualidade de Energia Elétrica
Veículos Elétricos
10 teses de doutorado e 10 de mestrado
LaRCom
Implantação de Infovias Municipais
Projetos implantados em diversas cidades
LEP
Micro-inversores
Sistemas de geração integrados
Cooperação: Universidade de Pádua
Operação de Laboratório de Smart Grid
Modelo para projetos similares no Brasil
Diversos projetos em elaboração
Ações Futuras
Construção de um Laboratório Integrado de Pesquisas em Redes Inteligentes de Energia
Fontes Alternativas
Bancos de Bateria
Condicionadores de Energia Elétrica
Dispositivos de Medição
Infraestrutura de Comunicação
Plataformas de Controle Digital
Dispositivos de Segurança
Cargas ativas e passivas
Missão: Realização de pesquisas avançadas para o desenvolvimento e inovação tecnológica em redes inteligentes
Condicionamento da energia elétrica
Armazenamento da energia distribuída
Planejamento e operação do sistema
Qualidade de Energia Elétrica
Processamento de dados e comunicação otimizada
Controle distribuído
2) UFC - CE
GPEC: 5 projetos em desenvolvimento
a) Gerenciamento e Controle de Micro-rede Inteligente
b) Desenvolvimento de Conversores para Sistema Fotovoltáico
c) Desenvolvimento de Funções Avançadas para Gestão da Medição e Automação de Sistemas Elétricosbaseado em Redes Inteligentes
d) Sistema de Medição e Gerenciamento de Energia Elétrica
e) Construção de um Laboratório de Pesquisas em Redes Inteligentes
3) UFJF - MG
Laboratório Solar Fotovoltaico
264 painéis com 30 kW de capacidade
Sistema integrado à rede de distribuição
Possui detecção de ilhamento
KART elétrico
Se interligará à rede elétrica
Discussão sobre a inclusão de uma micro-rede no projeto de um novo prédio de laboratórios
4) UFPE - PE
Pesquisa na área de fontes alternativas de energia
Testes emulando micro-redes com inversores mono-fásicos
Desenvolvimento de sistema surpevisor de controle em lugares isolados
Caso Ilha Fernando de Noronha
5) UNESP - SP
Estudos em inversores com conexão à rede elétrica com medição inteligente.
Conversão de trólebus
Desenvolvimento de postos de abastecimento CA sem linhas aéreas de contato
Implantação de planta de painéis solares conectada à rede CA
Integração inteligente de fontes múltiplas alternativas
6) UFRGS - RS
Projeto para sistemas de armazenamento para redes inteligentes
Tendências atuais
Tecnologias
Conceitos
Aplicações
7) UFRJ - RJ
Planejamento e Operação de Micro-redes Formadas pelo Elevado Grau de Penetração de Geração Distribuída - Análise Estática e Dinâmica
8) UFMG - MG
Reconfiguração de chaves de manobra da rede
Implantação de parque de energia solar integrado à rede pública
9) USP - SP
Acordo com a EDP no Brasil: cooperação e desenvolvimento de tecnologias relacionadas à Smart Grids
Geração distribuída
Iluminação pública eficiente
Sistema de gestão de consumo
Automação da rede
Equipamentos a serem implantados na área de concessão da EDP, na cidade de Aparecida
10) UEA - AM
Projeto finalizado em 2010
Desenvolvimento de produto em redes inteligentes
- Sistema Eletrônico de Gerenciamento de Cargas da Rede Secundária de Distribuição de Energia
Integra os processos de medição, tarifação, supervisão e controle
11) Unipampa - RS
Desenvolvimento de Sistemas Inteligentes para Operação de Equipamentos Telecomandados
Monitoração, operação e controle dos equipamentos de distribuição telecomandados
Reestabelecimento automático da rede
Desenvolvimento do software ASE Análise de Sistemas Elétricos
Propor novos métodos para reconfiguração do sistema
12) UFG - GO
Núcleo de Estudo e Pesquisa em Processamento da Energia e Qualidade
Supervisão do fornecimento utilizando diferentes tecnologias de comunicação
Pesquisa e desenvolvimento sobre redes elétricas inteligentes
Plano Nacional de Migração Tecnológica
13) UFCG - PB
Pesquisa sobre rede de comunicação
PLC
Wireless
Filtros Ativos distribuídos pela rede
Universidade
de
Brasília

UNIVERSITY OF CALIFORNIA, LOS ANGELES (UCLA)
DURHAM UNIVERSITY
UNIVERSITAT POLITÈCNICA DE CATALUNYA/BARCELONA TECH (UPC)
WASHINGTON STATE UNIVERSITY
AUSTRIAN INSTITUTE OF TECHNOLOGY (AIT)
ENERNex - SMART GRID LABS
UNIVERSITY OF NORTH CAROLINA AT CHARLOTTE (UNC)
FLORIDA INTERNATIONAL UNIVERSITY (FIU)
UNIVERSITY AT BUFFALO/BUFFALO STATE COLLEGE
LABORATÓRIOS
LINHAS DE PESQUISA

INTEGRAÇÃO DE VEÍCULOS ELÉTRICOS
RESPOSTA AUTOMÁTICA DE DEMANDA
MICROGRIDS
INTEGRAÇÃO DE GERAÇÃO DISTRIBUÍDA
CYBERSECURITY
INFRA-ESTRUTURA E TECNOLOGIA

FROTA DE VEÍCULOS ELÉTRICOS
ESTAÇÃO DE CARREGAMENTO PARA VEs
SISTEMA DE COMUNICAÇÃO WIRELESS RFID
EQUIPAMENTOS DE LABORATÓRIO
CARGAS ELÉTRICAS INDUSTRIAIS E DOMÉSTICAS
LINHAS DE PESQUISA

CONTROLE, COMUNICAÇÃO, GERENCIAMENTO E ARMAZENAMENTO DE ENERGIA EM SMART GRIDS
INSTRUMENTAÇÃO EM SISTEMAS DE MEDIÇÃO
VEÍCULOS ELÉTRICOS
CONTROLE DE CONVERSORES ELETRÔNICOS DE POTÊNCIA
MICROGRIDS
SITEMAS DE MONITORAMENTO, CONTROLE E PROTEÇÃO INTEGRADO EM PLATAFORMA ÚNICA DE COMUNICAÇÃO
SISTEMA DE MEDIÇÃO DE FASORES
INTEGRAÇÃO DE FONTES RENOVÁVEIS
DIRETOR: PROF. OSAMA A. MOHAMMED
INFRA-ESTRUTURA E TECNOLOGIA

RTDS
INSTRUMENTAÇÃO E AMPLIFICADORES DE POTÊNCIA
SISTEMA DE COMUNICAÇÃO IN-LAB WIRELESS
DISPOSITIVOS DE ARMAZENAMENTO DE DADOS
BANCO DE BATERIAS
4 GERADORES SÍNCRONOS E 4 MOTORES DE INDUÇÃO
INVERSORES DE FREQUÊNCIA
FONTES ELETRÔNICAS PARA EMULAR FONTES EÓLICAS E SOLARES
PROJETO MICROGRIDS
INTEGRAÇÃO DE FONTES RENOVÁVEIS
WAMPAC
SISTEMA DE MEDIÇÃO DE FASORES
LINHAS DE PESQUISA

GERAÇÃO, TRANSMISSÃO E DISTRIBUIÇÃO
SISTEMAS DE PROTEÇÃO
GESTÃO DE CONSUMO DE ENERGIA
GERAÇÃO E INTEGRAÇÃO DE FONTES RENOVÁVEIS
SISTEMAS SCADA PARA SMART GRIDS
LABORATÓRIO DE SMART GRID
INFRA-ESTRUTURA E TECNOLOGIA

BANCADAS DE:
- CIRCUITOS AC, DC, TRIFÁSICO E MONOFÁSICO;
- GERAÇÃO CONV. (MAQ. ELÉTRICAS SÍNCRONAS, ASSÍNCRONAS E DC;

- GERAÇÃO RENOVÁVEL (CÉLULAS FOTOVOLTAICAS; COLETORES SOLARES;

- TRANSFORMADORES;
- LINHA DE TRANSMISSÃO;
- SISTEMAS DE PROTEÇÃO;
- SISTEMAS DE DISTRIBUIÇÃO;
- GERENCIAMENTO DE CONSUMO DE ENERGIA

SISTEMA SCADA PARA SMART GRID (REDE DE COMUNICAÇÃO: TCP/IP; RS485; USB)
DIRETOR: Dr. RAJIT GADH
DIRETORES: Dr. ILYA GRINBERG, Dr. MOHAMMED SAFIUDDIN
SMART GRID TEST-BED RESEARCH LAB
DISPOSITIVOS DE CONTROLE E PROTEÇÃO);
BANCO DE BATERIAS; GERADORES EÓLICOS DOUBLE FED);
Anésio de Leles Ferreira Filho
Dr Anésio de Leles Ferreira Filho
October - 2013
Brazilian Electrical
System
Generation
Transmission
Distribution
Final Consumer
Challenges
Smart Grid is the grid that uses
advanced digital technology
to
monitor
and
manage
the transport of electricity in real time with
two-way flow
of
energy

and

information
between the power system supply and the end customer,
integrating and enabling
actions for all users connected to it to provide sustainable, efficient, economical and safe energy
.
Smart Grids no mundo
Smart Grids no mundo
Energia Solar
Energia Eólica
Brazilian Electrical System
Brazilian Electrical System
63 distribution companies

70,06 million consumers (85% residential)

143,8 kWh/month – average residential consumption

US$ 157/MWh – average residential tariff

DIVERSITY

Annual GDP per capita (2005 to 2009): US$ 10,800
CEB (Federal District) US$ 31,055
Cepisa (Piaui State): US$ 3,630

Average residential monthly consumption: 143,8 kWh
Eletropaulo (city of São Paulo): 229,11 kWh
Sulgipe (Sergipe State): 70,73 kWh
Brazilian Electrical System

DIVERSITY
- First three months of 2012
Residential consumer density: 6,99/km²
Eletropaulo (city of São Paulo): 1.356,00/km²
CEA (Amapá State): 1,23/km²
Celpa (Pará State): 1,47/km²


Area of actuation:
Celpa (Pará State): 1.251.749 km²
Bandeirante (25 cities of São Paulo): 9,698 km²
Brazilian Electrical System
Diversity of population densities
Diversity of quality of
electricity service


On average, 45% of the electricity bill is composed of taxes and charges: the final price to consumer is about US$ 250/MWh
Peak demand
is increasing the cost of electricity in Brazil.
Smart Grids in Brazil


Non-technical losses correspond to 7% of the energy consumed in Brazil.

Equivalent to US$ 3,5 billion!
Smart Grids in Brazil
What are the brazilian reason for SG programm?
Reasons for smart grids in Brazil
To reduce CO2 emissions
(Environmental Sustainability)
:
Smart Grids
in Brazil?
We are unable to reduce our consumption!
To reduce operational costs (Economy Efficiency)
The operational costs do not cover investments in
Smart Grids in Brazil!
Smart Grids na Europa
Atuais desafios energéticos

Uso de fontes renováveis (sustentabilidade)
Reduzir emissões de carbono (sustentabilidade)
Maior eficiência ( através da competitividade)
Segurança no fornecimento (qualidade)
Objetivos da Comissão Europeia
(
Agenda 20/20/20
)

Reduzir os gases com efeito estufa em 20%
Aumentar a eficiência energética, poupando 20% do consumo energético da UE

Alcançar 20% na utilização de energias renováveis no total de consumo energético

Alcançar 10% na utilização de biocombustíveis no consumo energético dos veículos
Incetivos aos consumidores para investimento em fontes renováveis
Smart Grids nos USA
Maior economia do mundo
Energia eficiente é crucial (
maior consumo
)
Previsões de aumento do consumo
Crescimento dos índices de emissão de gases poluentes (matriz energética -
carvão
)
Aprimorar as redes de Distribuição - Houve falta de investimentos
Objetivos
Segurança no fornecimento (
qualidade
)
Reduzir vulnerabilidades a ataques terroristas e desastres naturais
Suportar a participação ativa de consumidores
Aumento da geração distribuída e resposta à previsão de crescimento de demanda
Atuais desafios energéticos
Implantação de infraestrutura automatizada de medição

Consequência:
Reformulação da estrutura regulatória e tarifária
Considerar a aceitação dos consumidores (impulsionar as vendas e convencer consumidores)
Smart Grids nos USA
Smart Grids nos USA
Smart Grids nos USA
Universities
leles@unb.br
DEC and FEC
Indicators of monitoring the quality of electricity supply carried by the distributors.

DEC
(Duration of Continuity): records
how many hours
per year the average consumer
is left without
electricity

FEC
(Equivalent Frequency Continuity): indicates
how many times
on consumer
is left without
electricity

Carro Elétrico Convencional

Consumo 200 Wh/Km 10 Km/litro

Uso anual

20.000 Km 20.000 Km

Energia/ano 4 MWh 2000 litros

Tarifa 400 R$/MWh 2,85 R$/litro


Custo 1.600,00 R$ 5.700,00 R$
Iniciativas na UnB
Workshop sobre smart grids
Mestrado profissional
Laboratório de smart grids
Desenvolvimento e Demonstração de Tecnologias de Smart Grid para Integração em Sistemas de Rede e Telecomunicações
FT Smart
Avaliações de custos envolvendo diversos possíveis cenários de smart grids no Brasil
Founded in 1962
35000 Undergraduate students
6000 Graduate students
95 Undergraduate Degree Programs
84 Graduate Programs
400 hectares Campus Darcy Ribeiro
10 Undergraduate degree programs
10 Graduate Programs
2546 Undergraduate students
872 Graduate students
203 Faculty
75 Staff
Faculty
of
Technology
CIVIL
ELECTRICAL
MECHANICAL
FORESTRY
COMPUTER
NETWORK
ENVIRONMENTAL
MECHATRONICS
PRODUCTION
CHEMICAL
International Collaboration
Brazilian Power Grid
Cooperation UK x Brazil
Strengthening of scientific and technological
research and infrastructure
Universidade de Brasília
:
Support from the
Brazilian government
and the
British Embassy
to intensify cooperation
Developing a smart grids lab (REIlab)
Organizing a workshop for next year
Preparing a graduate course in smart grids

To reduce CO2 emissions (
Environmental Sustainability
)
To reduce energy consumption (
Energy Efficiency
)
To reduce operational costs (
Economy Efficiency
)
Reasons for smart grids in Brazil
Reasons for smart grids in Brazil
Electrical Engineering Department - Faculty of Technology
Universidade de Brasília
Why Smart Grids are being used around the world?
Energy production by source (%)
Smart Grids
– “
A gigantic universe waiting to be explored in Brazil

From the six biggest blackouts occurrences in the world since 1965, three are from Brazil:

Nov,3, 1999: 97 million consumers out

Oct,11,2009: 60 million consumers out

Mar,2,2011: 53 million consumers out


Reduction of the number of blackouts
Energy quality
Research and Development
in Smart Grids in Brazil
*R$ 1,00 = US$ 1,98
Total of: 178 projects
Smart metering
of electricity, including new models and testing new features of electronic meters;
Distribution Automation
systems including supervision of the distribution networks;
Distributed generation
, micro generation and Micro grids;
Distributed
storage systems
and batteries;
Plug-in hybrid and
electric vehicles
and charging systems and associated monitoring;
Telecom for Smart Grid;
Information Technology
for Smart Grid, including back office systems;
Smart buildings and homes
and
consumer interaction
with the Smart Grid;
New services
for the end user on a Smart Grid, such as measurement of water and gas, security, communications and energy efficiency.
R&D Smart Grid Projects
Smart Grid City Demonstration Projects in Course
To
identify
some news
ideas
and methodologies to be applied on ST&I policies for energy and related areas
Disseminate
the "Science Without Borders" program
To
identify
some
opportunities
on training to the utilities (MSc and others short and medium-term)
Brazilian Government and British Embassy
Potencial areas for cooperation
SQN 205 - BLOCO L - 106
CEP: 70.843-120 - Brasília – DF
Tel. 55 (61) 31075586
Dr Anésio de Leles Ferreira Filho
Areas of expertise
Voltage Unbalance
Harmonics and inter harmonics
Notching
Power Quality
Smart Grids
Research and Development
in Smart Grids in Brazil
(by universities )
You can reduce the final cost to the consumer.
It is possible to reduce non-technical losses.

117.135 GW installed power
Blackouts involving millions of consumers
Consumers need to call utilities to comunicate fails in the system
Unidirectional
Centralized
=
Passive
Agents
Restrictions
Object of study
of great proportion
=
Difficult
Tests
Insertion of renewables
Lack of regulatory framework
promoting efficiency and
cost reduction
Power failure = Phone contact
What to expect from smart grids?
Expansion of supply capacity
Ability to accommodate different energy sources
Viability of new markets
Increase efficiency
Proactive participation of consumers
Providing consumers tools to assist in the control and decision-making regarding consumption
Reduce pollutant gas emissions
Increase power quality and reliability
Avoid disturbances in system by anticipating
failures and reconfiguration
Guarantee the security of information
Blackouts involving million of people
Postponing investments
Laboratories dedicated to smart grids
To facilitate the
formation of skilled manpower
(graduate and undergraduate courses)

Research with a
comprehensive
and
permanent
character

Possibilities of applications in many projects

To allow
baseline surveys
to identify potential applications that comply with the Brazilian reality
SELECT
LINES RESEARCH
TO BE IMPLEMENTED
IN LAB

DEFINING
THE TYPE OF INFRASTRUCTURE
THAT THE LAB OF SMART GRIDS WILL RECEIVE

ORGANIZING A
WORKSHOP
FOR NEXT YEAR

PREPARING A
GRADUATE COURSE
IN SMART GRIDS
Next Steps.......
Brazilian Government and British Embassy
Strengthening of scientific and technological
research and infrastructure
Implementation of
smart metering
infrastructure
Distributed Generation
Electric vehicles
New services to end users
Research and Development in Smart Grids in Brazil
Several projects in smart grids are being developed in universities and research centers supported by utilities
They are concentrated in the Southeast

Deficit in the North and Midwest

North

Southeast electric vehicle
Communication systems for meters
Demand management systems
Converters for coupling renewable generation to the grid
Electric vehicles.
Few universities have projects to build laboratories dedicated to
smart grids
automation of power grids rather than distributed generation
Developing and testing new designs of low voltage network and protection systems

Investigating the electrical behavior and network impacts associated with microgrid technologies

Developing demand side techniques

Developing new microgrid control and communication techniques
Laboratory for Smart Grids
Source: SAD - Aneel - 2012
Source: SAD - Aneel
Source: SAD - Aneel
Source: MME, 2010 IEA 2010
Source: MME, 2010 IEA 2010
Source: Key World Energy Statistics (2011) - IEA
Source: Key World Energy Statistics (2011) - IEA
Source: Google Maps, 2010
Source: SAD - Aneel - 2012
Source: SAD - Aneel - 2012
Suggestion: edital for smart grids
What have pilot programs focused on?
Implementation of
smart metering
infrastructure
Wind and photovoltaic sources
Distributed Generation
Distribution Automation
Telecommunication
Information technology
Smart Buildings and houses
Storage systems
We suggest investments in building smart grid laboratories
ORGANIZING A
WORKSHOP
FOR NEXT YEAR

PREPARING A
GRADUATE COURSE
IN SMART GRIDS
Next steps...
Brazilian Government and British Embassy
Strengthening of scientific and technological
research and infrastructure
SELECTING
RESEARCH LINES
TO BE IMPLEMENTED IN LAB
DEVELOPING SMART GRIDS LAB (REIIab)
DEFINING
THE TYPE OF
INFRASTRUCTURE
THAT THE LAB
OF SMART GRIDS WILL RECEIVE
Smart Grids - Projects in progress in Brazil
CELPE – PE – Fernando de Noronha
EDP – SP – Aparecida do Norte
Eletrobrás – AM – Parintins
Light – RJ – Rio de Janeiro
AMPLA – RJ – Búzios
CEMIG – MG – Sete Lagoas
Alguns projetos de demonstração em RI no Brasil:
Projetos de P&D em RI
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