VEÍCULOS ELÉCTRICOS E NOVAS FORMAS DE MOBILIDADE DESAFIOS E OPORTUNIDADES PARA INVESTIGAÇÃO EM ENGENHARIA A MOBILIDADE COMO SERVIÇO ANDRÉ DIAS FUNDAÇÃO CALOUSTE GULBENKIAN, 29/07/2009 O DESAFIO DA MOBILIDADE A NECESSIDADE DE UM NOVO PARADIGMA 1. Energia: economia baseada no petróleo; subida do preço (transportes representam 31% do consumo de energia) 2. Ambiente: emissões (+10% das emissões de CO2 em áreas urbanas da Europa provêm de tráfego automóvel) 3. Produtividade e qualidade de vida: congestionamento (10% das estradas congestionadas diariamente; custo anual pode atingir 2% do PIB) 1. Novos paradigmas da mobilidade, novas soluções e aplicações 2. Sistemas integrados (utilizadores–transporte–infraestrutura–território) MOBILIDADE ELÉCTRICA UM CONTRIBUTO PARA A MOBILIDADE SUSTENTÁVEL ACTUAL 17 160 000 EV 13 EMISSÕES CO2 (MTON) 11 50% PARQUE 9 -8 MTON/ANO 5.8 5.3 CONSUMO ENERGIA PRIMÁRIA (MTEP) 4.2 3.3 -2.5 MTEP/ANO 11 000 FACTURA MOBILIDADE (M€) 20% PARQUE 9 000 7 500 5 000 - 6 000 M€/ANO EVOLUÇÃO DA RELAÇÃO COM O AUTOMÓVEL UMA NOVA CADEIA DE VALOR? Lógica do “Serviço” (ex.) Combustíveis Manutenção Serviços (seguros, …) € Operador de Veículos Comercialização Financiamento Construtores Fornecedores Operador de Baterias Operadores de Energia Powertrains Construtores Fornecedores Enfoque do Modelo Lógica do “Produto” INTEGRAÇÃO NO SISTEMA ELÉCTRICO UMA NOVA CADEIA DE VALOR? Cadeia de Valor da Mobilidade Eléctrica Cadeia de Valor Sector Eléctrico Produção Transmissão e Distribuição Comercialização Serviço de carregamento Serviços de valor acrescentado • Manutenção da Infra-estrutura • Serviço de carregamento (incluindo Estacionamento, V2G) • Serivços de troca de baterias • Financiamento de baterias • Pacotes de serviços e produtos múltiplos Actividades • Produção de Electricidade • Manutenção de redes de alta, média e baixa tensão • Operação do Sistema • Comercialização de electricidade Actores • EDP Produção • Galp • Turbogás • Tejo Energia • CPPE •… • REN • EDP Distribuição • Comercializadores • Operadores de de electricidade Mobilidade • Comercializadores Eléctrica de electricidade para a mobilidade eléctrica • Construtores automóveis e revendedores • Construtores de baterias • Bancos e sociedades financeiras • Outros NOVOS PARADIGMAS NOVAS TENDÊNCIAS NOVOS PARADIGMAS Integração com sistemas de mobilidade / intermodalidade O automóvel como parte de um “serviço integrado de mobilidade”, segundo um conceito da mobilidade como uma “Utility” O carro “verde” e “inteligente” NOVAS TENDÊNCIAS Integração com o “metabolismo” energético da cidade Modelos de energia (que energia, como se produz) e redes inteligentes (“smart grids”) Ciclo de vida / Mecanismos de compensação Integração com actores da energia INOVAÇÃO EM MODELOS DE NEGÓCIO DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL CENTRADO NO CIDADÃO Enfoque no cidadão Equidade no acesso para actores Princípios Fundamentais do MOBI.E Mercado livre e aberto criando múltiplas opções para o consumidor, estimulando a adopção do VE (160,000 VE até 2020) Investimento privado, estimulando a criação de consórcios entre empresas e integrando entidades do sistema científico tecnológico nacional Rápido crescimento da infra-estrutura a uma escala verdadeiramente nacional (cerca de 2,000 pontos de carregamento públicos até 2011) Standardização e compatibilidade tecnológica MODELO DE SERVIÇO DA MOBILIDADE ELÉCTRICA A INTEGRAÇÃO DE MÚLTIPLOS ACTORES A Carregamento de baterias por compra de energia ao comercializador B através da rede C B Recepção de energia da rede através do comercializador B C Recepção de energia da rede através de contrato com o produtor Y D Injecção de energia na rede nacional de distribuição REDE A REDE B VIA PÚBLICA COMERCIALIZADOR A C D PRODUTOR X kWh Serviços COMERCIALIZADOR B CLIENTE A B ESTACIONAMENTO Integração de Consumos Integração de Serviços 1 3 5 EGMOBI.E Informação Fluxos Financeiros 1 Subscrição de pacotes pós-pagos Autenticação 2 Facturação de serviços (pós-pago) Emissão de facturação integrada 3 Metering e contagem de consumos / operadores / comercializadores Contabilização de serviços associados Fee de utilização do sistema EGMOBI.E 4 Pagamento de serviço de carregamento (a englobar após facturação a cliente) 5 Fee de utilização do sistema EGMOBI.E 6 Pagamento de electricidade (a englobar após facturação a cliente) 4 2 Gestão de Transacções Intermediação / integração de Operadores e Comercializadores 6 DISTRIBUIÇÃO PRODUTOR Y OPORTUNIDADES DE INOVAÇÃO VISÃO COMO MOTOR DO DESENVOLVIMENTO TECNOLÓGICO VEÍCULOS € Novos conceitos de veículos Novas soluções de propulsão Novos materiais POWERTRAINS E BATERIAS Maior capacidade e maior densidade de energia Menores custos de produção Maior número de ciclos de carga e descarga Sistemas de gestão e controlo de baterias SISTEMAS DE INFORMAÇÃO Sistemas complexos de gestão em tempo-real Controlo e automação Comunicação utilizador-veículo-rede SISTEMAS E REDES DE ENERGIA E CARREGAMENTO Tecnologias de carregamento lento / rápido Redes Inteligentes Modelos V2G (Vehicle-to-Grid) Produção renovável local e integração urbana MODELOS DE SERVIÇO / NEGÓCIO Lógicas de integração e criação de sinergias Modelos de compensação de carbono Brokerage em modelos de pricing dinâmico OPORTUNIDADES DE INOVAÇÃO VISÃO COMO MOTOR DO DESENVOLVIMENTO TECNOLÓGICO O PAPEL DA ENGENHARIA E DA TECNOLOGIA COMO MATERIALIZAÇÃO DE UMA ESTRATÉGIA • • • • A tecnologia, nas suas diferentes vertentes, é um enabler de novos paradigmas, permite o desenho e apropriação de novos conceitos, centrados no cidadão e integrados com a energia e o espaço físico… As rupturas não dependem tanto da tecnologia quanto do desenho adequado de conceitos que gerem valor para os stakeholders Os grandes desígnios estratégicos, como a mobilidade sustentável, alinham os esforços de desenvolvimento tecnológico, a exemplo do “european green cars initiative”, alinhado com a “future factory” e medidas mais amplas de política pública e mobilizam o envolvimento dos grandes actores, como as utilities e os construtores autromóveis Exemplos de mobilização de actores: - Consórcios tecnológicos em torno de soluções de mercado - Programas mobilizadores integrando empresas e o SCT, como o MIT Portugal, ou o QREN (ex: SI IDT IT_EV) - Programas europeus e parcerias internacionais (ex: FP7 com grande enfoque em projectos pan-europeus de tecnologia, demonstração e teste) MOBILIDADE ELÉCTRICA ESPAÇO PARA A GERAÇÃO DE VALOR, TECNOLOGIA E INOVAÇÃO (Target 2020) VEÍCULOS I&D / ENGENHARIA POWERTRAINS E BATERIAS SISTEMAS DE INFORMAÇÃO SISTEMAS E REDES DE ENERGIA E CARREGAMENTO € MODELOS DE SERVIÇO / NEGÓCIO EMPREGO QUALIFICADO (3000) DESENVOLVIMENTO TECNOLÓGICO E INOVAÇÃO VALOR (500 M€ VAB) CONDIÇÕES ESTRUTURAIS ACTIVIDADE ECONÓMICA (1000 M€ VN) ATRACÇÃO DE INVESTIMENTO APROPRIAÇÃO DE TECNOLOGIA E INOVAÇÃO (50 M€ I+D+I) DESAFIOS PENSAR… AS CIDADES AS REDES DE ENERGIA OBRIGADO PELA ATENÇÃO André Dias AS SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS [email protected]