PROJETO Prospeco Tecnolgica no Setor de Energia Eltrica

PROJETO Prospecção Tecnológica no Setor de Energia Elétrica APRESENTAÇÃO | AGOSTO 2017 Ceres Cavalcanti, D. Sc. Assessora Sênior em Energia e Estudos de futuro Coordenadora do projeto Prospecção Tecnológica no setor de energia elétrica Prospecção Tecnológica no Setor de Energia Elétrica

Organização social supervisionada pelo Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações 2 Prospecção Tecnológica no Setor de Energia Elétrica

Cenarização Setorial - premissas básicas Políticas Energéticas: Segurança energética Modicidade tarifária Sustentabilidade Modernização: Diversificação Sistema mais inteligentes, robustos, seguros e concentrados Demanda: Capacidade instalada prevista para 2050 em torno de 400 GW 3 Prospecção Tecnológica no Setor de Energia Elétrica

Participantes 4 Prospecção Tecnológica no Setor de Energia Elétrica

Comitê Estratégico 5 Prospecção Tecnológica no Setor de Energia Elétrica

Governança do projeto ANEEL COMITÊ TÉCNICO GESTOR (CTG-EMPRESAS) CGEE COMITÊ ESTRATÉGICO COMITÊ CONSULTIVO 6 Prospecção Tecnológica no Setor de Energia Elétrica

Etapas do projeto Ferramentas ou métodos: Painéis de especialistas Revisões bibligráficas Calculadora de TRL Matriz de análise Análises de redes (insight net) Pesquisa Estruturada Mineração de dados 7 Prospecção Tecnológica no Setor de Energia Elétrica

Diagnóstico 8 Prospecção Tecnológica no Setor de Energia Elétrica

Diagnóstico 9 Prospecção Tecnológica no Setor de Energia Elétrica

DIAGNÓSTICO MAPA DO CONHECIMENTO Geração e Armazenamento 48 Transmissão Distribuição Eficiência Energética Assuntos Sistêmicos Macrotemáticas 181 Temáticas 456 rotas 2. 767 linhas de PD&I 10 Prospecção Tecnológica no Setor de Energia Elétrica

Serviços no Contexto das Cidades Inteligentes • Segurança Cibernética • Tecnologia da Informação e Comunicação (TIC) • Operação e Manutenção • Subestações e Equipamentos • Infraestrutura de Proteção, Automação e Controle da Distribuição • Mobilidade Elétrica • Geração Distribuída e Microrredes • Redes de Distribuição Aéreas e Subterrâneas • Qualidade da Energia Elétrica • Sistemas de Iluminação Eficientes • Edificações Eficientes • Indústria • Saneamento Assuntos Sistêmicos • Medição Avançada • Automação da Rede • Compartilhamento de Eficiência Energética • Sistemas de Transmissão em Corrente Alternada (CA) • Sistemas de Transmissão em Corrente Contínua (CC) • Sistemas de Transmissão por Cabos Isolados • Sistemas Flexíveis de Transmissão em Corrente Alternada (FACTS) • Supercondutores • Estruturas, Condutores e Isoladores • Equipamentos de Alta Tensão e Subestações • Operação e Manutenção dos Sistemas de Transmissão • Proteção, Automação e Controle do Sistema de Transmissão • Redes Elétricas Inteligentes no Sistema Interligado Nacional Distribuição • Energia Eólica • Energia Solar Fotovoltaica • Energia Solar Heliotérmica • Energia dos Oceanos • Termoeletricidade Renovável e Não Renovável • Hidrogênio e Célula a Combustível • Geração Hidroelétrica • Energia Nuclear • Armazenamento de Energia • Soluções Apropriadas de Geração de Eletricidade em Regiões Remotas MAPA DO CONHECIMENTO Transmissão Geração e Armazenamento DIAGNÓSTICO • Planejamento de CT&I • Modelos Econômicos e de Mercado • Demanda por Energia Elétrica • Modelos de Planejamento da Operação • Modelos de Planejamento da Expansão • Modelos Institucionais • Regulação • Sistemas de Informação e Estatística • Análise dos Impactos das Tecnologias • Modelos de Avaliação de Políticas Públicas • Normalização, Regulamentação e Avaliação de Conformidade • Tecnologia para Capacitação de Recursos Humanos 11 Prospecção Tecnológica no Setor de Energia Elétrica

DIAGNÓSTICO MAPA DO CONHECIMENTO GERAÇÃO: ARMAZENAMENTO EMT= Estágio de Maturidade Tecnológica. A (alto); M (médio); B (baixo). Prio. = Priorização. 1 = prio. máx. Etapa: S (sistema); P (planejamento); I (implantação); O (operação); M (manutenção); D (descarte) 12 Prospecção Tecnológica no Setor de Energia Elétrica

Diagnóstico 13 Prospecção Tecnológica no Setor de Energia Elétrica

Diagnóstico 14 Prospecção Tecnológica no Setor de Energia Elétrica

DIAGNÓSTICO INDICADORES RH RH do SE e pesquisadores participantes dos projetos P&D Aneel 15 Prospecção Tecnológica no Setor de Energia Elétrica

DIAGNÓSTICO INDICADORES RH RH do grupo de Geração e profissionais da área de Eólica 16 Prospecção Tecnológica no Setor de Energia Elétrica

DIAGNÓSTICO INDICADORES INFRAESTRUTURA DE CT&I Quantidade de laboratórios e pesquisadores (mestres e doutores) 17 Prospecção Tecnológica no Setor de Energia Elétrica

DIAGNÓSTICO INDICADORES REDES COLABORATIVAS Cluster 2 – Uso de combustíveis renováveis em Ca. C Cluster 1 – Uso de combustíveis fósseis em Células a Combustível (Ca. C) Cluster 6 Hidrogênio e meio ambiente Cluster 3 – Hidrogênio/Ca. C e eficiência energética Cluster 5 Materiais de constituição das Cac Cluster 4 – Hidrogênio/Ca. C na rede Similaridade semântica Figura 2: Coautoria 18 Prospecção Tecnológica no Setor de Energia Elétrica

DIAGNÓSTICO INDICADORES PRODUÇÃO DE CT&I: ARTIGOS 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 19 Prospecção Tecnológica no Setor de Energia Elétrica

DIAGNÓSTICO INDICADORES PRODUÇÃO DE CT&I: PROJETOS P&D Projetos do programa P&D Aneel: identifica as áreas que receberam recursos do programa e sua evolução 20 Prospecção Tecnológica no Setor de Energia Elétrica

DIAGNÓSTICO INDICADORES PRODUÇÃO CT&I: PATENTES Patentes: identifica áreas com inovação e interesse de proteção de mercado 21 Prospecção Tecnológica no Setor de Energia Elétrica

Diagnóstico 22 Prospecção Tecnológica no Setor de Energia Elétrica

Diagnóstico 23 Prospecção Tecnológica no Setor de Energia Elétrica

ETAPA 1: DIAGNÓSTICO GERAÇÃO: ARMAZENAMENTO PONTOS FRACOS MATRIZ DE ANÁLISE PONTOS FORTES Pouca produção científica no contexto nacional Mitigar a intermitência de fontes renováveis Déficit de um corpo técnico especializado Aplicável à GD, sistemas isolados e no SIN Eleva a segurança no suprimento de energia elétrica Percentual alto das patentes nacional no setor Tendência de crescimento de produção de CTI Regulação Competência nacional infraestrutura física de CT&I Estrutura de fomento à CT&I Cadeia produtiva DESAFIOS Desenvolvimento de projetos inovadores nacionais; Criação de uma cadeia produtiva nacional de potencial mercado internacional. Formação de grupos nacionais de pesquisa Ampliação do mercado de trabalho OPORTUNIDADES 24 Prospecção Tecnológica no Setor de Energia Elétrica

O estudo indica que: Mais de 75% das linhas de PD&I prospectadas podem ser desenvolvidas em laboratórios nacionais 25% dos recursos disponibilizados pelo FNDCT foram direcionados para as áreas de eólica, fotovoltaica e termoeletricidade Mais de 6. 000 artigos classificados eventos nacionais como o CITENEL, SENDI, SEPOPE e SNPTEE 660 programas de pós graduação em mais de 160 instituições de ensino realizam atividades de ensino e pesquisa para o setor elétrico 25 Prospecção Tecnológica no Setor de Energia Elétrica

O estudo indica que: Mais de 80% das tecnologias resultantes da PD&I apresentarão baixo impacto negativo ou nenhum impacto sobre o meio ambiente • Brasil possui Pesquisadores nas 48 macrotemáticas em todas as regiões brasileiras, mas apresenta maior concentração no Sudeste Expectativa de aumento moderado dos postos de trabalhos Expectativa de maior capacitação profissional com maior remuneração Haverá elevada demanda de mercado nacional das tecnologias abrangentes ao setor Produção inovativa insipiente comparada aos Estados Unidos, Japão, Índia, dentre outros países. Baixa interação entre os pesquisadores, resultando em redes colaborativas não significativas 26 Prospecção Tecnológica no Setor de Energia Elétrica

Etapas do projeto 27 Prospecção Tecnológica no Setor de Energia Elétrica

CONTRUÇÃO DO FUTURO VISÃO DE FUTURO 28 Prospecção Tecnológica no Setor de Energia Elétrica

CONTRUÇÃO DO FUTURO CICLO DE DEBATES Cenário setorial Objetivo geral VISÃO DE FUTURO ARMAZENAMENTO Armazenamento entrará de forma intensa entre 2025 e 2030 e mais constante após este período Soluções nacionais de grande porte, capazes de mitigar a intermitência; Mitigar a intermitencia de GD; Viabilizar soluções de microredes Objetivo específico CP: Gestão e controle; simulação; priorização MP: Logistica; integração e componentes LP: sistemas completos e novas alternativas 29 Prospecção Tecnológica no Setor de Energia Elétrica

CONTRUÇÃO DO FUTURO CICLO DE DEBATES Visão de futuro Priorização FUTURO DESEJADO Mapa do conhecimento Evolução da maturidade tecnológica das rotas 30 Prospecção Tecnológica no Setor de Energia Elétrica

CONTRUÇÃO DO FUTURO CICLO DE DEBATES Métodos para o desenvolvimento contínuo com foco na tecnologia e na manufatura Aumento da GD MÉDIO ALTO SAE ELÉTRICO - supercapacitores Cadeia de CT&I e cadeia produtiva 7/7/1905 12: 00 AM - Tecnologias de O&M - Protótipo em escala operacional desenvolvido Demanda por sistemas de armazenamento BAIXO Estágio de Maturidade Tecnológica Armazenamento Elétrico EVOLUÇÃO DA MATURIDADE TECNOLÓGICA 7/12/1905 12: 00 AM 7/17/1905 7/22/1905 12: 00: 00 AM Pesquisa CGEE 7/27/1905 8/1/1905 12: 00: 00 AM Média - Painel de Especialistas* 8/6/1905 12: 00 AM 8/11/1905 12: 00 AM 31 Prospecção Tecnológica no Setor de Energia Elétrica

Trajetórias Geração Macrotemática Rotas Priorizadas Sistema de gerenciamento de baterias (Battery Armazenamento de energia Management System - BMS) Baterias Balance-of-System - Bo. S Energia solar fotovoltaica Estudo do recurso solar 2017 2020 BAIXO MÉDIO 2025 2030 2040 2050 ALTO MÉDIO ALTO Transmissão Macrotemática Rotas Priorizadas Eletrodos para sistema de transmissão em CC Sistemas de Transmissão em Corrente Contínua (CC) – Elo de Corrente Contínua (CC) Corrente Contínua Operação e Manutenção dos Operação do sistema em tempo real Sistemas de Transmissão Monitoramento do sistema de transmissão 2017 2020 2025 2030 MÉDIO 2040 2050 ALTO MÉDIO ALTO BAIXO MÉDIO BAIXO ALTO MÉDIO ALTO 32 Prospecção Tecnológica no Setor de Energia Elétrica

Trajetórias Distribuição Macrotemática Rotas Priorizadas 2017 2020 Identificação dos impactos técnicos e externalidades associadas ao aumento da penetração da geração BAIXO Geração Distribuída e distribuída Microrredes Desenvolvimento de ferramentas de análise de rede BAIXO e modelagem de geradores distribuídos Infraestrutura de telecomunicações compatíveis com os requisitos dos serviços prestados pelas empresas Tecnologia da Informação e do setor elétrico Comunicação Definição de requisitos e procedimentos de BAIXO migração da rede legada para a rede de pacotes (IP) 2025 2030 2040 2050 MÉDIO ALTO Eficiência Energética Macrotemática Indústria Edificações Eficientes Rotas Priorizadas Indicadores e benchmark Padrões, normas e regulamentos Metodologia para otimização de bases de dados Caracterização de materiais 2017 2020 2025 2030 2040 2050 BAIXO MÉDIO ALTO 33 Prospecção Tecnológica no Setor de Energia Elétrica

Trajetórias Assuntos Sistêmicos Macrotemática Modelos de Planejamento da Operação Regulação Rotas Priorizadas 2017 2020 2025 2030 2040 2050 Modelos de previsão (informações básicas para os BAIXO ALTO modelos) no contexto do pré-despacho Estudos Elétricos no contexto do pré-despacho BAIXO MÉDIO ALTO Coordenação e confiabilidade do sistema elétrico brasileiro no contexto de transporte e BAIXO MÉDIO ALTO armazenagem Coordenação e confiabilidade do sistema elétrico BAIXO MÉDIO ALTO brasileiro no contexto do mercado atacadista 34 Prospecção Tecnológica no Setor de Energia Elétrica

Resumo Distribuição Porcentagem Acumulada das Rotas com Grau de Maturidade “Alto” das Macrotemáticas do GT de Distribuição 35 Prospecção Tecnológica no Setor de Energia Elétrica

Etapas do projeto 36 Prospecção Tecnológica no Setor de Energia Elétrica

Resumo Estado Atual Caminhos possíveis Futuro desejado Plano/Agenda Indicadores (patentes, publicações, laboratórios, investimentos, interesse das empresas, …) Mapa do conhecimento (linhas de PD&I) Cenário Setorial Geral do planejamento Ações Instrumentos Velocidade de evolução do PD&I Objetivo do PD&I na macrotemática Ordem Objetivos específicos Governança 37 Prospecção Tecnológica no Setor de Energia Elétrica

Instrumentos de CT&I Mapeamento de instrumentos de CT&I disponíveis ao setor elétrico por etapas da cadeia de inovação 38 Prospecção Tecnológica no Setor de Energia Elétrica

Ações: Eficiência Energética Curto Prazo Pesquisa: Dados, Critérios e parâmetros Médio prazo Pesquisa: comportamento; pilotos Longo prazo Pesquisa: oportunidades; sistemas completos; integração Grupos de Trabalho e Gerar competências Capacitar atores e Difusão Incentivo a demanda de sistemas mais robustos e completos . Pilotos e Estimular demanda para certificações Criar projetos nas áreas priorizadas de LP 39 Prospecção Tecnológica no Setor de Energia Elétrica

Plano estratégico Ações Atividades Atores • Redes colaborativas • GT • Projetos demonstrativos • Competências • Estimulo a produção de CT&I • Estímulo a demanda • Pesquisa • Plataformas • Aporte a pesquisa e eventos • Editais • Política Fiscal • Laboratórios • Cursos • Intercâmbios • Compras Públicas • Premiações • Programa P&D ANEEL • Finep • MCTIC • Faps • CAPES • CNPq • Embrapii • BNDES • CNI/SENAI • MME • MDIC • Universidades 40 Prospecção Tecnológica no Setor de Energia Elétrica

Térmica Solar e Eólica Automação Assuntos Sistêmicos PAC O&M Transmissão Qualidade Distribuição Demanda Planejamento Edificações Geração e Armazenamento Indústria Eficiência Energética 41 Prospecção Tecnológica no Setor de Energia Elétrica

Etapas do projeto 42 Prospecção Tecnológica no Setor de Energia Elétrica

Considerações finais • Resultados relativamente conservadores • Curto e médio prazo: foco em modelos e tecnologias de baixo risco, mas com certo grau de desenvolvimento; • Longo prazo: foco em questões inovativas e aperfeiçoamentos • Brasil possui competência em vários recursos de CT&I • Identificação de áreas com oportunidades de inovação • Necessidade de continuidade das escolhas estratégicas 43 Prospecção Tecnológica no Setor de Energia Elétrica

ETAPA 4: CONSOLIDAÇÃO PRODUTO 9 SITE 44 Prospecção Tecnológica no Setor de Energia Elétrica

Desenvolvimento do site – Prospecção em Energia 45 Prospecção Tecnológica no Setor de Energia Elétrica

Diretor: Gerson Gomes Coordenação: Ceres Cavalcanti Equipe Técnica: Obrigada! www. cgee. org. br ceres. cavalcanti@cgee. org. br Skype: cereszbc Linkedin: ceres-z-barbosa-cavalcanti-a 2747 b 24 Allan Parente Marcia Tupinambá Alanna Alencar Marciano Morozoski* Alexandre Azevedo Matheus Dias Claudio Roth Nayara Neiva Daniel Haubert Paula Goldenberg Henrique Rabelo Ricardo Lima Júlia Ramos Sidnei Martini* Leonardo Silva Sérgio Frontin* *(externo) Equipe Administrativa: Simone Andrade 46 Prospecção Tecnológica no Setor de Energia Elétrica