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Veículos elétricos e redes de distribuição de energia elétrica – o imperativo do carregamento inteligente

EDP Distribuição

Luís Tiago Brandão Ferreira – Área de eficiência energética e mobilidade elétrica

Porto, 12 de outubro de 2019

Agenda

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• Mobilidade elétrica em Portugal

• Impactos na rede de distribuição

• Porquê o carregamento inteligente

• Caso de estudo com edifício de habitação

Em 2030 deverão existir 300 a 700 mil veículos elétricos em Portugal

Fonte: PDIRD EDP Distribuição, cenários para Portugal, baseado em IEA, BNEF, RMSA, EAFO

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Veículos Elétricos em Portugal (‘000)

Cenário IEA Cenário BNEF World

Cenário BNEF Europa Cenário RMSA-E (MOBIE)

Cenário RMSA-E (30% Vendas) Cenário RMSA-E (50% Vendas)

Potência devido à Mobilidade Elétrica em 2030: muito relevante

Consumo devido à Mobilidade Elétrica em 2030: pouco relevante

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Consumo VEs em 2030(TWh)

Consumo Total Portugal(TWh 2018)

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Max charging powerfrom Evs in 2030

(GW)

Installed firmcapacity in Portugal

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Installed renewablescapacity in Portugal

(GW 2018)

O carregamento de veículos elétricos é maioritariamente feito em casa e no trabalho

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Retrato do comportamento dos utilizadores sobre o estacionamento e o carregamento:

Fonte: INESC-FEUP, Peças Lopes, J. (2018), Impacts on Grid Integration Electric Vehicles –Definition of Regulatory and Policy Solutions. Encontro Anual Cigré Portugal, 20 Abril 2018

Local habitual para estacionamento de veículos Local habitual para reabastecimento/carregamento de veículos

70% dos utilizadores de VE

escolhe a casa para

carregar

37,5% (semana) e 43% (fim-de-semana)

escolhe a garagem de casa para

estacionarEstação serviço

Casa

Casa

Dias de semana Fim-de-semana Veículo convencional Veículo elétrico

Local de trabalho

Estação carregamento

Local de trabalho

158 000 agregados

familiares irão carregar

em casa em 2030

O impacto na rede de distribuição estará sobretudo ao nível das redes de baixa tensão

PT 250 kVA

Exemplo de rede de baixa tensão

Prédio coletivo – 40 fracções165,88 kVA de PMA



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Duplicação da potência solicitada

Reforço dos ramais exclusivos e partilhados

Reforço do posto de transformação

Passar o cabo das tormentas a cabo-da-boa-esperança? Devemos seguir o caminho mais inteligente!

Fonte: https://cabodastormentas1488.blogs.sapo.pt/1-vasco-da-gama-na-baia-de-santa-9311https://commons.wikimedia.org/wiki/File:World_of_Discoveries-Cabo_das_Tormentas_(1).JPG

https://cabodastormentas1488.blogs.sapo.pt/1-vasco-da-gama-na-baia-de-santa-9311

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:World_of_Discoveries-Cabo_das_Tormentas_(1).JPG

Os Veículos Elétricos vão provavelmente tornar-se os campeões da flexibilidade para a rede de distribuição e para o sistema elétrico

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Absorverrenováveis

Vehicle 2 Building

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Viagem médiadiária (km)

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Exemplo com carregamento doméstico: O reforço “tradicional” da rede pode representar um investimento com baixo valor para a sociedade

Diagrama de Carga de um PT, 226 Veículos Elétricos (62 em carregamento)

Capacidade Instalada no PT

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Necessidade de reforçar a rede paraa ponta de consumo

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Utilização muito inferior da rede instalada

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Pelas 24:00 já quase todos os VE estão a

100% da carga

Utilização muito inferior da rede instalada

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Soluções de “Smart Charging” podem representar um custo 4 a 10 vezes inferior ao reforço tradicional e tornar os VE valiosos para todos os consumidores

Diagrama de Carga com a mesma penetração de EV em Smart Charging:


Fontes: Análise EDP Distribuição; EDSO “Smart charging: integrating a large

widespread of electric cars in electricity distribution grids”, Março 2018

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Acréscimo de utilização da

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Acréscimo de utilização da

capacidade instalada

Absorção de produção renovável durante a noite

Potencial de redução do custo de ligação e acesso à rede

Que opções para os clientes? Caso de estudo para edifício habitacional de 8 frações e garagem coletiva

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Comparação entre três soluções, do consumo nos serviços comuns com carregamento de veículos elétricos:

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Diagrama de consumo Diagrama de consumo Diagrama de consumo

Carregamento Inteligente

de potência flexível

Aumento de potênciaCarregamento Inteligente

de potência fixa

X 8 carregadores

~5.000€ custo

~900€ / ano

Dados

O Carregamento Inteligente de potência flexível permite ao Prédio 1 carregar cerca de 5 vezes mais carros sem intervenção na rede

16

Prédio 1

Potência limite serviços comuns 10,35 kVA

Veículos elétricos

Consumo em kWh / 100 km 20 kWh

Quilometragem diária 40 km

Carregamento por veículo 8 kWh

PCVE

Quantidade sockets 8

Potência socket 7,40 kW

Nº horas para carregar 8 VE com início às 19h

12,9 hNº horas para carregar 8 VE com início às 19h

1,0 hNº horas para carregar 8 VE com início às 19h

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Nº VE carregados 19h-8h 8,5 un Nº VE carregados 19h-8h 104,7 un Nº VE carregados 19h-8h 39,4 un

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8 VE terão 40km

adicionais às 8h do dia

seguinte

8 VE terão 40km

adicionais às 20h do

mesmo dia

8 VE terão 40km

adicionais à 1h30

Carregamento Inteligente

de potência flexível

Aumento de potênciaCarregamento Inteligente

de potência fixa

Nota: Cálculo da potência consumida com perfil de consumo BTN C; 80% utilização pontaFonte: EDP Distribuição (2019), Perfis de Consumo 2019. Disponível em: www.edpdistribuicao.pt

Obrigado

https://www.fnac.pt/Os-Descobrimentos-Portugueses-e-a-Ciencia-Europeia-Henrique-Leitao/a851179

«Estes descobrimentos não se fizeram indo a acertar, mas partiam os nossos mareantes muito ensinados e providos de instrumentos e regras de astrologia e geometria.»Pedro Nunes (1502-1578)

https://www.fnac.pt/Os-Descobrimentos-Portugueses-e-a-Ciencia-Europeia-Henrique-Leitao/a851179

Anexos

O carregamento inteligente torna os veículos elétricos um ativo valioso para os consumidores e a descarbonização

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Evita investimento e custos nos edifícios dos

clientesAdia investimento na rede BT e transformador

Aumenta a capacidade de absorção de renováveis

Os veículos elétricos emitem menos CO2 do que os veículos a combustão, de acordo com os cálculos da Agência Internacional de Energia

Fonte: “Global EV Outlook 2019” – Agência Internacional de Energia

Os veículos elétricos emitem menos CO2 do que os veículos a combustão, de acordo com os cálculos do World Economic Forum

Fonte: “Electric Vehicles for Smarter Cities: The Future of Energy and Mobility”, WEF 2018

veículos elétricos e redes de distribuição de energia ...ave.dee.isep.ipp.pt/~see/jme2019/2.1...

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