Smart Grids em Portugal Plano de Negócio para Serviço de Planeamento e Gestão Remota de Consumos Eléctricos

Miguel João Lopes Veloso Ribeiro da Silva

Dissertação para a obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e Computadores Júri

Presidente: Prof. Paulo J. Costa Branco Orientador: Prof. João Santana Vogal: Prof. Pedro M. S. Carvalho

Julho de 2011

i

Agradecimentos Em primeiro lugar quero agradecer ao Professor João Santana por ter aceitado a orientação desta tese e por toda a disponibilidade demonstrada em ajudar-me sempre que precisei e em responder a todas as minhas dúvidas. Quero agradecer igualmente aos meus colegas da everis que me deram o “empurrão” inicial necessário para conseguir arranjar um tema para a tese, que sempre me ajudaram quando foi preciso e fizeram a “pressão construtiva” necessária para ter a motivação para acabar esta tese. Queria também fazer um agradecimento especial a Gonçalo Lacerda e Fernando Costa, que me ajudaram nos temas específicos das Smart Grids e do Plano de Negócio, respectivamente, e sem os quais não conseguiria fazer esta tese com a qualidade que desejava. Por último, mas não menos importante, quero agradecer a toda a minha família, incluindo a minha namorada, que me deram tudo para ser o que sou hoje, que me possibilitaram o percurso académico que tive e sem os quais não seria quem sou hoje e não conseguiria acabar o curso. A todos muito obrigado, incluindo ao meu avô, que com muita tristeza minha já partiu, mas sei que, esteja onde estiver, também está orgulhoso de mim.

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Resumo e Palavras-Chave Um dos principais desafios do século XXI prende-se com a evolução para uma economia global sustentável e “limpa”. Com o aumento da população e da procura energética nas últimas décadas, têm-se definido e adoptado vários planos de acção a nível mundial para tentar responder aos desafios propostos. Os planos de acção adoptados mundialmente visam melhorar o rendimento energético dos produtos, dos edifícios e dos serviços, da produção e distribuição de energia, facilitar o financiamento e a realização de investimentos neste domínio, suscitar e reforçar um comportamento racional em matéria de consumo de energia e consolidar a acção internacional em matéria de eficiência energética. O conceito de Smart Grid (Rede Inteligente de Energia Eléctrica) nasce após alguns países perceberem que a sua capacidade de produção estava comprometida. É criado um conceito de rede eléctrica que incorpora benefícios de comunicações avançadas e tecnologias de informação para criar inteligência na rede e fornecer informação em tempo real dos consumos. Esta tese tem o objectivo de apresentar um Plano de Negócio que explore a criação de um Serviço de Planeamento e Gestão Remota de Consumos de electricidade, que permita uma melhor gestão dos consumos domésticos do consumidor, com vista ao aumento da eficiência energética. O Plano de Negócio é apresentado no pressuposto da instalação das redes inteligentes de energia em Portugal – projecto InovGrid – em parceria com o comercializador em regime regulado em Portugal – a EDP Serviço Universal.

Palavras-chave: Smart Grids, eficiência energética, condicionamento da procura, gestão remota de consumos

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Abstract and Keywords One of the main challenges of the 21st century is the evolution to a clean and sustainable worldwide economy. With the increase of the population and energy demand over the last decades, several worldwide measures have been taken to respond to the proposed challenges. The measures adopted globally aim to increase energy efficiency of products, buildings and services, energy production and distribution, facilitate financing and investments in this area, promote a rational behavior in terms of energy consumption and reinforce international action regarding energy efficiency. The Smart Grid concept is born after some countries realize that their ability to produce energy was impaired. It is created a concept of electric grid that has the benefits of advanced communications and information technologies to create grid smartness and supply real-time information of consumption. This thesis has the objective of presenting a Business Plan that explores the creation of a Planning and Remote Electric Consumption Management Service that enables a better domestic electric consumption, to increase energy efficiency. This Business Plan is presented with the assumption of the implementation of Smart Grids in Portugal – InovGrid project – in a partnership with the regulated market energy supplier – EDP Serviço Universal.

Keywords: Smart Grids, energy efficiency, demand side management, remote energy management

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Índice Lista de Figuras ...................................................................................................................................... vii Lista de Tabelas ...................................................................................................................................... ix Lista de Siglas ..........................................................................................................................................x 1 Introdução........................................................................................................................................... 1 1.1 A cadeia de valor da energia eléctrica ..................................................................................... 1 1.1.1

Produção de Electricidade ...................................................................................... 2

1.1.2

Transporte e Distribuição de Electricidade ........................................................... 10

1.1.3

Comercialização de Electricidade ......................................................................... 14

2 As Smart Grids ................................................................................................................................. 23 2.1 Contexto e Principais Conceitos ............................................................................................ 23 2.2 Tecnologia Envolvida ............................................................................................................. 24 2.3 A Smart Grid em Portugal - InovGrid ..................................................................................... 25 2.3.1

Arquitectura ........................................................................................................... 26

2.3.2

Energy Box ............................................................................................................ 27

2.3.3

Distribution Transformer Controller ....................................................................... 28

2.3.4

Comunicações ....................................................................................................... 29

2.3.5

Sistemas de Informação........................................................................................ 29

2.3.6

O InovCity e o Futuro ............................................................................................ 29

2.4 Condicionamento da Procura ................................................................................................ 30 2.4.1

Conceitos e Objectivos .......................................................................................... 30

2.4.2

Qual a Necessidade? ............................................................................................ 33

2.4.3

Principais Benefícios e Desafios ........................................................................... 34

2.4.4

Referências Internacionais Seleccionadas ........................................................... 36

3 Plano de Negócio ............................................................................................................................. 41 3.1 Apresentação do Negócio ...................................................................................................... 41 3.2 Proposta de Valor .................................................................................................................. 42 3.2.1

Oportunidade Identificada ..................................................................................... 42

3.2.2

Visão ...................................................................................................................... 46

3.2.3

Missão ................................................................................................................... 46

3.2.4

Objectivos .............................................................................................................. 47 v

3.2.5

Envolvente do Negócio ......................................................................................... 47

3.2.6

Meio envolvente transaccional .............................................................................. 49

3.2.7

Modelo das Cinco Forças de Porter ...................................................................... 50

3.3 Plano de Marketing ................................................................................................................ 52 3.3.1

Análise de Tendências do Mercado ...................................................................... 52

3.3.2

Target de Consumo ............................................................................................... 53

3.3.3

Análise SWOT ....................................................................................................... 54

3.3.4

Posicionamento Estratégico .................................................................................. 54

3.4 Marketing Mix ......................................................................................................................... 56 3.4.1

Product (Produto) .................................................................................................. 56

3.4.2

Pricing (Preço) ....................................................................................................... 57

3.4.3

Placement (Politica e Evolução da Distribuição) ................................................... 57

3.4.4

Promotion (Promoção, Educação e Comunicação) .............................................. 58

3.4.5

People (Pessoas) .................................................................................................. 59

3.4.6

Process (Processos) ............................................................................................. 60

3.4.7

Physical Evidence (Evidências Físicas) ................................................................ 61

3.5 Implementação ....................................................................................................................... 61 3.5.1

Plano de Implementação ....................................................................................... 61

3.5.2

Estratégia de Vendas ............................................................................................ 61

3.6 Plano Financeiro .................................................................................................................... 62 3.6.1

Pressupostos ......................................................................................................... 62

3.6.2

Volume de Negócios ............................................................................................. 63

3.6.3

Fornecimentos e Serviços Externos ..................................................................... 65

3.6.4

Gastos com Pessoal ............................................................................................. 66

3.6.5

Investimento .......................................................................................................... 67

3.6.6

Financiamento ....................................................................................................... 68

3.6.7

Análise Económica ................................................................................................ 69

3.6.8

Análise Financeira ................................................................................................. 70

4 Conclusão......................................................................................................................................... 73 5 Bibliografia ........................................................................................................................................ 75

vi

Lista de Figuras Figura 1.1 – Cadeia de Valor da Energia Eléctrica .................................................................... 1 Figura 1.2 – Alguns Marcos Históricos da Produção de Energia Eléctrica ................................ 3 Figura 1.3 – Contribuição Percentual para Fontes Primárias na Produção de Energia a Nível Mundial [Paiv05] ...................................................................................................................................... 4 Figura 1.4 - Contribuição Percentual para Fontes Primárias na Produção de Energia na União Europeia [Paiv05] .................................................................................................................................... 4 Figura 1.5 – Evolução da Produção Bruta de Energia Eléctrica em Portugal [DGEG10] .......... 5 Figura 1.6 - Evolução da Produção Bruta de Energia Eléctrica em Portugal (Detalhe) [DGEG10] ................................................................................................................................................ 5 Figura 1.7 – Projecção dos Preços das Energia Primárias na Europa, considerando as Políticas Anuais [Eure07] ........................................................................................................................ 6 Figura 1.8 - Percentagem de Emissão de CO2 por Sector, em 2007, a Nível Mundial [IEA09] 7 Figura 1.9 – Projecção de Emissões de CO2 para o Sector Eléctrico, a Nível Mundial [WEO09] ................................................................................................................................................................. 8 Figura 1.10 – Alguns Marcos Históricos do Transporte e Distribuição de Electricidade ......... 10 Figura 1.11 – Rede Nacional de Transporte de Electricidade [REN10] ................................... 11 Figura 1.12 – Monitorização da Procura [RENM10] ................................................................. 13 Figura 1.13 – Projecção da Procura de Electricidade na Europa, considerando as Políticas Anuais [Eure07] ..................................................................................................................................... 14 Figura 1.14 – Alguns Marcos Históricos da Comercialização de Electricidade ....................... 15 Figura 1.15 – Peso Relativo do Mercado Liberalizado no Sector Eléctrico Português [RIML10] ............................................................................................................................................................... 16 Figura 1.16 – Aditividade Tarifária – Tarifa de Vendas a Clientes Finais [ERSE10] ............... 17 Figura 1.17 – Evolução das Tarifas de Venda a Clientes Finais em Portugal Continental [ERSE10] ............................................................................................................................................... 18 Figura 1.18 - Projecção das Tarifas Médias da Electricidade na Europa, considerando as Políticas Energéticas Actuais [Eure07] ................................................................................................. 19 Figura 1.19 – Consumo de Electricidade por Sector em Portugal para 2007 [INE08] ............. 20 Figura 2.1 – Funcionalidades preconizadas pelo InovGrid [GoCa09] ...................................... 26 Figura 2.2 – Arquitectura Técnica do InovGrid [GoCa09] ........................................................ 26 Figura 2.3 – Esquema ilustrativo da Energy Box numa Residência [GoCa09] ........................ 28 Figura 2.4 – Evolução da Procura Verificada e Prevista [RENM10] ........................................ 31 Figura 2.5 – Vectores do Condicionamento da Procura .......................................................... 32 Figura 2.6 – Diagrama Conceptual da Mudança de Padrões de Procura de Electricidade ..... 33 Figura 2.7 – Arquitectura da Virtual Power Plant da Duke Energy [Duke10] ........................... 37 Figura 2.8 – Software de Gestão de Consumos [Grid10] ........................................................ 38 Figura 2.9 – Portal de Monitorização Energética GridPoint [Poin10] ....................................... 39

vii

Figura 2.10 – Portal de monitorização de electricidade da AlertMe Energy e Smart Plug ...... 40 Figura 3.1 – Raciocínio Base para a Identificação da Oportunidade ....................................... 44 Figura 3.2 – Cadeia de valor do Serviço de Gestão Activa de Consumos Eléctricos ............. 45 Figura 3.3 – Consumo de energia eléctrica por Alta Tensão, Baixa Tensão e Autoconsumo [Pord11] ................................................................................................................................................. 49 Figura 3.4 – Percentagem de consumo de energia eléctrica por Alta Tensão, Baixa Tensão e Autoconsumo (Dados de 2009) [Pord11] .............................................................................................. 50 Figura 3.5 – Evolução da média de consumo eléctrico doméstico [Pord11] ........................... 50 Figura 3.6 – Acções adicionais que os consumidores têm feito para poupar, relativamente ao ano de 2009 [Niel10] ............................................................................................................................. 52 Figura 3.7 – Acções que os consumidores pretendem continuar a tomar para poupar [Niel10] ............................................................................................................................................................... 52 Figura 3.8 – Pensamentos dos consumidores face à implementação das Smart Grids/ Smart Meters .................................................................................................................................................... 55 Figura 3.9 - Compromisso do serviço ....................................................................................... 56 Figura 3.10 – Roadmap previsto para a implementação do projecto InovGrid [Mess09] ........ 58 Figura 3.11 – Ilustração das acções de comunicação previstas para a divulgação do serviço59 Figura 3.12 – Macro-Plano de Actividades............................................................................... 61 Figura 3.13 – Fontes de Financiamento ................................................................................... 69 Figura 3.14 – Demonstração de Resultados Previsional ......................................................... 69 Figura 3.15 – Custos operacionais ........................................................................................... 70

viii

Lista de Tabelas Tabela 1.1 – Quantidade de emissão de gases nocivos para o meio ambiente [EDP09] ......... 7 Tabela 1.2 – Dimensões de Análise de Fontes de Energia Eléctrica ........................................ 9 Tabela 1.3 – Comercializadores de Electricidade em Portugal................................................ 16 Tabela 1.4 – Síntese do Mercado Liberalizado (Fev. 2009 a Fev. 2010) [RIML10] ................ 17 Tabela 2.1 – Acções prioritárias a implementar no InovCity [Inov10] ...................................... 30 Tabela 3.1 – Resumo Esquemático da Proposta de Valor ...................................................... 45 Tabela 3.2 – Resumo da Envolvente de Negócio .................................................................... 48 Tabela 3.3 – Modelo das Cinco Forças de Porter .................................................................... 51 Tabela 3.4 – Balanço de Energia 2011 .................................................................................... 53 Tabela 3.5 – Análise SWOT ..................................................................................................... 54 Tabela 3.6 – Competências da área de Controlo e Operação do serviço ............................... 60 Tabela 3.7 – Pressupostos da Análise Financeira ................................................................... 62 Tabela 3.8 – Volume de vendas projectadas para o serviço ................................................... 63 Tabela 3.9 – Cálculo da poupança estimada para os clientes BTN ........................................ 63 Tabela 3.10 – Cálculo dos valores previstos para a venda do serviço no primeiro ano .......... 64 Tabela 3.11 – Fornecimentos e Serviços Externos (FSE) ....................................................... 65 Tabela 3.12 – Gastos com pessoal .......................................................................................... 66 Tabela 3.13 - Investimento previsto do serviço ........................................................................ 67 Tabela 3.14 – Taxas de depreciações e amortizações ............................................................ 70 Tabela 3.15 – Cash-flow operacional ....................................................................................... 71 Tabela 3.16 – Indicadores de Avaliação do Negócio ............................................................... 71 Tabela 3.17 – Análise da perpetuidade do negócio ................................................................. 72

ix

Lista de Siglas AC – Corrente Alternada; AT – Alta Tensão; AMI – Advanced Metering Infrastructure; AMM – Automatic Meter Management; AMR – Automatic Meter Reading; BT – Baixa Tensão; DA – Distribution Automation; DC – Corrente Directa; DER – Distributed Energy Resources; DSB – Demand Side Bidding; DTC – Distribution Transformer Controler; EB – Energy Box; EUMF - End Use Monitoring and Feedback; HAN – Home Area Network; LAN – Local Area Network; MAT – Muito Alta Tensão; ML – Mercado Liberalizado; MR – Mercado Regulado; MT – Média Tensão; PT – Ponto de Transformação; SCADA – Supervisory Control And Data Acquisition; TAN – Transformer Area Network; TOU – Time-of-Use pricing; WAN – Wide Area Network.

x

1 Introdução Neste capítulo introdutório apresenta-se uma perspectiva geral do contexto eléctrico orientado à cadeia de valor, elaborando um breve enquadramento histórico e apresentando as projecções futuras para a rede de energia eléctrica e os seus impactos.

1.1

A cadeia de valor da energia eléctrica A cadeia de valor da energia eléctrica divide-se em quatro etapas: Produção, Transporte,

Distribuição e Comercialização, como apresentado na Figura 1.1.

Produção

Transporte

Rede de Distribuição em AT e MT

Renováveis

Centrais de Produção

Microgeração

Distribuição

Comercialização

Clientes em AT e MT

Rede de Transporte

Clientes em BT

Rede de Distribuição em BT

Figura 1.1 – Cadeia de Valor da Energia Eléctrica

Definem-se as quatro etapas da cadeia de valor como: Produção - A cadeia de valor da energia eléctrica começa com a fonte de energia. As centrais de produção de energia mundiais baseiam-se essencialmente no carvão e gás natural. Existe alguma aposta na energia nuclear e petróleo, com tendência a decrescer a curto prazo. Actualmente, a produção de electricidade é, na Europa, uma actividade liberalizada, funcionando numa lógica de mercado e de livre concorrência, contrariamente ao enquadramento legal anterior, em que a produção assentava num regime regulado; Transporte - Depois de produzida, é necessário fazer o transporte da electricidade em Muito Alta Tensão (MAT) dos centros produtores até aos centros de consumo. Assim, a rede de transporte assegura o interface entre as centrais de produção e as redes de distribuição, cobrindo um espaço geográfico bastante alargado; Distribuição - A função da rede de distribuição é levar a energia até aos consumidores finais (domésticos, empresariais ou industriais). As redes de distribuição utilizam três níveis de tensão: Alta Tensão (AT), que fornece energia

1

às subestações, Média Tensão (MT), que alimenta os postos de transformação e Baixa Tensão (BT), à qual estão ligados directamente os aparelhos; Comercialização - As empresas que comercializam a electricidade gerem as relações com os consumidores finais, particulares ou empresas, incluindo a facturação e o serviço ao cliente. Nos próximos subcapítulos caracteriza-se em maior detalhe cada etapa da cadeia de valor.

1.1.1

Produção de Electricidade O princípio básico da produção eléctrica envolve a geração de potência eléctrica, mediante o

uso de turbinas ligadas a geradores eléctricos. Este princípio mecânico é responsável pela produção da maioria da electricidade comercializada. As turbinas em questão são movidas pela acção de um fluido, tipicamente: Vapor – Resultado do aquecimento da água pela fissão nuclear ou pela queima de combustíveis fósseis (carvão, gás natural ou fuel óleo). Mais recentemente, algumas centrais começaram a usar o sol como fonte de aquecimento, com o uso de painéis solares; Água – As pás das turbinas são accionadas pelas correntes marítimas, quer pela força das marés, quer através das centrais hidroeléctricas; Vento – A geração de electricidade é realizada recorrendo directamente ao vento, como acontece nos geradores eólicos; Gases quentes – As turbinas são movidas directamente por gases produzidos pela combustão de gases naturais. Existem centrais cujas turbinas são movidas simultaneamente pela acção do vapor e gás. Nestes casos, a energia é gerada pela queima do gás natural numa turbina de gás, usando o calor residual para gerar electricidade pelo vapor. 1.1.1.1

Alguns Marcos históricos A história da produção de electricidade apresenta alguns marcos importantes que tiveram

impacto na sua evolução. Alguns desses marcos são apresentados na Figura 1.2.

2

1882 [EUA] – Inaugurada primeira central eléctrica em Pearl Street, Nova Iorque, alimentando uma rede de iluminação pública num raio de cerca de 1,5 km.

[EUA] – Primeira central nuclear é ligada em Shippingport, Pennsylvania. 21 dias depois chega à sua potência máxima, gerando 60 Megawatts de electricidade.

1957 [Ucrânia] – Em 26 de Abril de 1986, explode um reactor da central de Chernobyl que libertou uma imensa nuvem radioactiva contaminando pessoas, animais e o meio ambiente de uma vasta extensão da Europa. Levantaram-se muitas dúvidas quanto à segurança da utilização da energia nuclear.

[Japão] - É celebrado o protocolo de Quioto, que propõe um calendário pelo qual os países-membros (principalmente os desenvolvidos) têm a obrigação de reduzir a emissão de gases do efeito estufa em, pelo menos, 5,2% em relação aos níveis de 1990, no período entre 2008 e 2012, também chamado de primeiro período de compromisso.

1986 1990

[Mundo] – É completado o IPCC (Intergorvenmental Panel on Climate Change) First Assessment Report, que explanava os níveis de emissão de CO2 para a atmosfera, os seus malefícios e as previsões de aquecimento global e subida do nível do mar até 2030.

1997

[Dinamarca] – É celebrado um acordo na cimeira de Copenhaga, que reconhecia que as alterações climáticas são um dos maiores desafios a nível global da actualidade, sendo necessário tomar acções que impeçam o aumento da temperatura do Planeta em mais de 2°C.

2009

Figura 1.2 – Alguns Marcos Históricos da Produção de Energia Eléctrica

A história da energia eléctrica é indissociável de um nome: Thomas Edison. O seu contributo para o desenvolvimento da electricidade merece uma referência obrigatória neste contexto. A “sua” lâmpada incandescente e a primeira central eléctrica de Pearl Street em Manhathan lançaram as bases e as referências da produção e distribuição de energia. Durante o séc. XX, primeiro o carvão e depois o petróleo tornaram-se nos principais recursos energéticos para a geração de electricidade. Na década de 60, as preocupações ambientais começaram a acentuar-se, devido à atribuição do uso dos combustíveis fósseis aos impactos negativos para o meio ambiente. Tornou-se essencial o uso de um recurso alternativo e os desenvolvimentos científicos apontavam para o átomo como a solução a seguir. A energia nuclear emergia como a mais fiável solução para os problemas de energia eléctrica que o mundo enfrentava. Alguns países industrializados construíram centrais nucleares de modo a responder à cada vez maior procura de energia eléctrica. Em 1986, o desastre de Chernobyl provocou uma preocupação global quanto à segurança das centrais nucleares, obrigando os países que apostavam neste recurso a repensar o seu foco de produção eléctrica. A crescente sensibilidade dos países industrializados na necessidade de reduzir as emissões de gases nocivos para o meio ambiente, adicionada à crescente escassez de recursos fósseis, mudou o foco para as energias renováveis. A crescente exploração dos recursos renováveis promoveu o desenvolvimento da produção descentralizada, contribuindo para a satisfação da procura crescente de energia eléctrica, com um impacto ambiental consideravelmente mais reduzido [Frank10].

3

1.1.1.2

Fontes de energia As fontes de energia utilizadas para a produção de electricidade são usualmente classificadas

em dois grandes grupos: fontes renováveis e não renováveis. Esta classificação relaciona-se com a limitação da sua existência na natureza. Um recurso que não é reposto ao longo do tempo considerase como uma fonte não renovável, enquanto um recurso que não tem uma existência limitada, ou seja, que é reposto ao longo da vida do ser humano, diz-se renovável. Respectivamente, as fontes de energia são também classificadas pela capacidade de armazenamento, ou seja, se são fontes de energia armazenáveis ou não armazenáveis. As principais fontes de energia não renováveis (ou armazenáveis) são o carvão, petróleo, gás natural e nuclear, enquanto as fontes de energia renováveis utilizadas são a energia eólica, solar, geotérmica, biomassa e hídricas. Na Figura 1.3 e Figura 1.4, pode-se perceber em mais detalhe quais as fontes de energia mais utilizadas para produção de electricidade a nível mundial e na União Europeia, apresentando as estatísticas de produção por fontes de energia existentes em 2000, bem como uma previsão para 2030.

45

45

40

40

35

35

30

30

25

25 2000

20

2000

20

2030

2030

15

15

10

10

5

5

0

0 Nuclear

Hídrica

Outras Renováveis

Carvão

Petróleo

Gás Hidrogénio Natural

Figura 1.3 – Contribuição Percentual para Fontes Primárias na Produção de Energia a Nível Mundial [Paiv05]

Nuclear

Hídrica

Outras Renováveis

Carvão

Petróleo

Gás Hidrogénio Natural

Figura 1.4 - Contribuição Percentual para Fontes Primárias na Produção de Energia na União Europeia [Paiv05]

Analisando a contribuição percentual de cada fonte primária na produção de energia a nível mundial, observa-se uma posição maioritária do carvão, servindo como fonte para uma grande parte da energia eléctrica produzida (cerca de 39%), seguido do gás natural, energia nuclear e energia hídrica, todos com valores bastante semelhantes entre si, a rondar os 17%. Analisando a evolução prevista para o ano 2030, verifica-se que o gás natural terá a maior taxa de crescimento entre os combustíveis fósseis, enquanto as fontes renováveis também terão um crescimento, embora menos acentuado. O gráfico referente à União Europeia apresenta uma tendência semelhante à analisada anteriormente, com a excepção da energia nuclear, já que a uma contribuição substancial na produção de electricidade (cerca de 34%) em 2000, opõe-se uma previsão de diminuição para cerca de metade em 2030. A utilização da energia nuclear na União Europeia (UE) tem uma contribuição elevada da França, onde mais de três quartos da electricidade são produzidos por esta fonte. Tanto a

4

nível mundial como ao nível da UE verifica-se um decréscimo acentuado no uso do petróleo na produção eléctrica e uma contribuição pequena do hidrogénio, utilizado nas pilhas de combustíveis (cerca de 1%). Em Portugal Continental, a produção de energia é de origem predominantemente térmica. Recentemente, tem vindo a aumentar a produção de energia a partir de fontes renováveis, aproveitando recursos eólicos e centrais mini-hídricas (recursos renováveis com maior representação na produção eléctrica), bem como recursos solares fotovoltaicos e centrais térmicas.

45.000

250

40.000

200

35.000 30.000

150

GWh

Hidráulica Eólica

20.000

Geotérmica

Térmica

Hidráulica

GWh

Térmica

25.000

Eólica Geotérmica

100

Fotovoltaica

15.000 10.000

Fotovoltaica

50

5.000

0

0

1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

Figura 1.5 – Evolução da Produção Bruta de Energia Eléctrica em Portugal [DGEG10]

Figura 1.6 - Evolução da Produção Bruta de Energia Eléctrica em Portugal (Detalhe) [DGEG10]

A Figura 1.5 suporta a análise realizada anteriormente, apresentando a evolução da produção bruta de energia em Portugal, no período compreendido entre 1994 e 2008. A produção a partir de origem térmica tem tido um aumento significativo ao longo deste período, com um crescimento médio de cerca de 1000 GWh por ano. Por oposição, a produção eléctrica por via hidráulica tem vindo a diminuir pouco acentuadamente. A energia eólica apresenta um crescimento bastante acentuado na contribuição para a produção de energia eléctrica, principalmente desde 2003, praticamente dobrando em valor de ano para ano. Na Figura 1.6 apresenta-se numa escala mais reduzida o pormenor da contribuição dos recursos solares e geotérmicos para a produção de energia, verificando-se que, embora ainda com pouca expressão no total de energia produzida em Portugal, a sua contribuição tenha aumentado significativamente, em especial desde 2006 (com um aumento de cerca de 125 GWh e 40 GWh para os recursos geotérmicos e fotovoltaicos, respectivamente). 1.1.1.3

Preços das energias primárias O sistema eléctrico mundial enfrenta uma série de desafios que obrigam a uma mudança nas

políticas energéticas, de forma a garantir a sustentabilidade. Um dos factores que obrigam a esta mudança é o preço das energias primárias. Considerando as políticas actuais, o cenário projectado para as próximas décadas prevê um aumento dos preços das principais fontes de energia utilizadas mundialmente para a produção de electricidade, sendo mais considerável para o petróleo e gás natural e mais atenuado para o carvão. A Figura 1.7 apresenta uma projecção para as próximas décadas da evolução dos preços das energias primárias a nível europeu. Os valores apresentados não são uma previsão, mas sim uma 5

simulação da evolução dos preços das energias primárias se as políticas actuais se mantivessem durante as próximas décadas.

90

80 70

€’2005/BBL

60 50

Petróleo Gás Natural Carvão

40 30

20 10 0 1980

1990

2000

2010

2020

2030

2040

2050

Figura 1.7 – Projecção dos Preços das Energia Primárias na Europa, considerando as Políticas Anuais [Eure07]

A projecção dos preços do petróleo indica uma estabilização a curto/ médio prazo a um nível ligeiramente inferior ao pico verificado entre 2005 e 2006. A longo prazo verifica-se uma subida, chegando a 46€’2005/bbl em 2030 e quase 80€’2005/bbl em 2050. Esta evolução tem impacto no contínuo aumento da procura energética e a dependência crescente em fontes de petróleo com custos de extracção bastante elevados. Os preços do gás natural têm uma indexação directa aos preços do petróleo, apresentando uma evolução semelhante. Este factor resulta das dinâmicas dos mercados, já que o gás natural potencia-se como um substituto para o petróleo. A projecção dos preços do carvão indica um aumento mais atenuado do que do petróleo e gás natural, resultado das elevadas quantidades de recursos de carvão existentes. 1.1.1.4

Impactos Ambientais A produção de energia eléctrica tem um impacto ambiental significativo, em particular no que

diz respeito à produção que resulta da queima de combustíveis fósseis. A produção de origem renovável é, pelo contrário, benigna para o ambiente, podendo associar-se apenas à componente hidroeléctrica alguns impactos ambientais, nomeadamente ao nível do terreno, populações ou modificação do habitat natural de algumas espécies animais. Apesar destes factores negativos, a produção por via hidroeléctrica é uma opção consideravelmente menos agressiva para o meio ambiente que o carvão ou o petróleo. Os principais impactos associados à produção térmica resultam das emissões de gases para a atmosfera, nomeadamente o dióxido de enxofre (SO 2), óxidos de azoto (NO e NO2) e dióxido de carbono (CO2). O CO2 é o principal gás responsável pelo efeito de estufa e consequente aquecimento global do Planeta. A concentração dos gases nocivos para o meio ambiente continuará a aumentar durante as próximas décadas se o nível de emissões que se verifica hoje não decrescer substancialmente. O

6

aumento das concentrações de gases nocivos para o meio ambiente tem impacto no aumento da temperatura média do planeta, a precipitação e o aumento dos níveis da água do mar. As emissões de gases estão dependentes da central, do tipo de combustível e do regime de funcionamento. As emissões de SO2 dependem do teor de enxofre do carvão ou do fuelóleo utilizados. O tipo de queimador, por seu lado, condiciona fortemente as emissões de NO e NO 2. As emissões de CO2 dependem essencialmente do rendimento de conversão de energia do conteúdo de carbono do combustível, o qual é máximo no carvão e mínimo no gás natural. Nas centrais de ciclo combinado, usando este último combustível, as emissões de CO 2 são menos de metade de uma central a carvão. Na Tabela 1.1, apresenta-se a comparação entre a quantidade de emissão de gases nocivos para a atmosfera.

Tabela 1.1 – Quantidade de emissão de gases nocivos para o meio ambiente [EDP09]

Poluente

Emissões [t]

NOx

26 353

SO2

16 156

CO2

15 577 544

Como se pode verificar pela Tabela 1.1, o dióxido de carbono é o gás que mais é emitido pela produção de electricidade, tendo uma grandeza aproximadamente mil vezes superior aos outros dois gases em análise. Os números apresentados explicam o facto da emissão de CO2 ser o grande foco de preocupação para a redução de gases nocivos para o meio ambiente.

6%

10% 41%

Sector Eléctrico Transportes

20%

Indústria Residências

23%

Outros

Figura 1.8 - Percentagem de Emissão de CO2 por Sector, em 2007, a Nível Mundial [IEA09]

Os dados da Figura 1.8, relativos ao ano de 2007, demonstram a contribuição sectorial para a emissão de dióxido de carbono para a atmosfera, a nível mundial. Observa-se que o sector eléctrico e o de transportes são responsáveis por quase dois terços das emissões de CO 2 (64%), sendo o sector eléctrico o que maior contribuição tem para este valor (41%). O total das emissões de CO 2 em 2007 foi de 29 Gt. 7

A preocupação crescente nos efeitos nocivos que a emissão de CO 2 tem para o planeta, leva a que se tenham tomado medidas e projectado cenários, de modo a estabelecer limites de emissões para os países mais industrializados. A World Energy Outlook analisa as políticas climáticas adoptadas a nível mundial, de modo a serem discutidas em cimeiras internacionais, como a Cimeira de Quioto em 1997 ou, mais recentemente, a Cimeira de Copenhaga. De modo a prever quais as emissões de dióxido de carbono para a atmosfera nas próximas décadas, são usados dois cenários: um cenário de referência, que representa uma “fotografia” de como a produção energética evoluirá se não houverem alterações nas políticas energéticas actualmente usadas e um cenário “450”, que analisa as medidas tomadas no sector energético de modo a reduzir as emissões de CO 2 para 450ppm de CO2 equivalente, o que permite manter o aumento da temperatura global abaixo dos 2ºC.

20 18 16 14

Gt

12 10 Referência

8

450

6 4 2 0 1990

2007

2020

2030

Ano

Figura 1.9 – Projecção de Emissões de CO2 para o Sector Eléctrico, a Nível Mundial [WEO09]

Os valores apresentados na Figura 1.9 espelham a diferença de valores projectados para as emissões de dióxido de carbono nos dois cenários. Para o cenário de referência, as emissões teriam um crescimento aproximadamente linear de aproximadamente 3 Gt. O cenário 450 projecta uma previsão bastante diferente, com as emissões para o sector eléctrico a estabilizarem durante os próximos 10 anos e a serem reduzidas para a década seguinte em cerca de 30%. De modo aos objectivos apresentados serem uma realidade, os governos mundiais estão perante um desafio para o qual têm de arranjar soluções energéticas eficientes e benignas para o meio ambiente a curto prazo. Devido à incerteza quanto ao futuro do nível das emissões de gases nocivos para o meio ambiente, a estimação dos seus impactos apresenta um nível de incerteza. Em relação ao aumento da temperatura média da Terra, as projecções realizadas pelo IPCC (Intergorvenmental Panel on Climate Change) apontam para um aumento da temperatura da superfície da Terra entre 1,8ºC e 4,0ºC até ao final do séc. XXI, nas previsões mais optimistas. Este factor tem consequências no aumento do nível dos oceanos, devido ao crescente degelo dos grandes glaciares. É estimado que o nível das águas dos oceanos cresça em média entre 18 cm e 59 cm durante os próximos cem anos.

8

1.1.1.5

Síntese da Informação da Etapa de Produção de Electricidade De forma a sistematizar a informação apresentada ao longo deste capítulo, apresentam-se

algumas dimensões de análise para as várias fontes de energia para produção de energia eléctrica, na Tabela 1.2. Tabela 1.2 – Dimensões de Análise de Fontes de Energia Eléctrica

Fontes de Energia Carvão

Petróleo

Gás Natural

Nuclear

Hídrica

Renováveis

Não Aplicável

Não Aplicável

Dimensões de análise

Existência de Recursos Produção Actual Custo da Energia Primária Emissão de Gases Nocivos

Aposta no Futuro

A Tabela 1.2 permite comparar as várias formas de produção de energia eléctrica (tendo em conta as diferentes fontes de energia), para as seguintes dimensões de análise: Existência de Recursos – esta dimensão de análise é indissociável do tipo de recursos em análise. Enquanto as fontes renováveis são inesgotáveis a longo prazo, recursos como o gás natural e principalmente o petróleo são limitados; Produção Actual – em termos de produção de energia eléctrica, como referido anteriormente, o carvão apresenta-se como a fonte mais utilizada actualmente, estando o petróleo, gás natural e os recursos hídricos muito próximos; Custo da Energia Primária – devido à escassez de recursos, o petróleo é a fonte de energia que apresenta um custo superior. O preço do gás natural acompanha a evolução do preço do petróleo, embora a um patamar mais baixo, devido à indexação existente. Em oposição, as elevadas quantidades de carvão existentes permitem que o seu preço seja inferior, sem previsão de aumentos substanciais para as próximas décadas; Emissão de Gases Nocivos - a emissão de gases nocivos para a atmosfera é um factor que terá cada vez mais impacto na produção de energia eléctrica. Embora o carvão seja responsável por uma grande parte das emissões, a produção de carvão com captura de CO2 permitirá o armazenamento do dióxido de carbono resultante da combustão do carvão, reduzindo os seus efeitos nocivos para o meio ambiente. As centrais nucleares e hídricas não apresentam emissões de CO 2, assim como a produção utilizando fontes renováveis; Aposta no Futuro – embora actualmente os recursos renováveis ainda tenham pouca expressão na contribuição para a produção de energia eléctrica, serão as

9

fontes renováveis onde haverá um grande aposta nas próximas décadas, assim como no gás natural. O carvão continuará a ser um recurso bastante utilizado.

1.1.2

Transporte e Distribuição de Electricidade O transporte e a distribuição da energia eléctrica asseguram a ligação entre a electricidade

produzida nas centrais e os consumidores. Neste capítulo abordam-se os principais conceitos relativos a estas duas etapas intermédias da cadeia de valor, relacionando com informação estatística que justifica os impactos e a evolução das redes eléctricas. 1.1.2.1

Alguns Marcos históricos

[EUA] – A electricidade é transportada e distribuída em corrente contínua. Formam-se companhias eléctricas no sentido de competirem pelo fornecimento de electricidade, maioritariamente a empresas.

[Portugal] – Início da RNT com a entrada em exploração dos primeiros Grupos Geradores das Centrais de Castelo de Bode e de Vila Nova e das linhas a 150 kV Zêzere-Sacavém, Vila Nova-Ermesinde e Ermesinde-Zêzere.

1880

1890

[EUA e Canada] – A corrente alternada é adoptada como a norma utilizada para distribuição eléctrica, por permitir o transporte e distribuição de electricidade a tensões mais elevadas e a maiores distâncias. 1951

1958 1961

[Portugal] – Primeira interligação com a rede espanhola da Iberduero a partir da derivação da linha a 220 kV PicoteVermoim I para a central de Saucelle.

[Portugal] – Entrada em exploração do nível de 400 kV com as linhas C. Setúbal-Palmela, Palmela-Rio Maior e da interligação Rio Maior-Cedillo.

1979

1997 [EUA] – O Electric Power Research Institute (EPRI) estabeleceu um conjunto de medidas de futuro com mais de 200 organizações, de modo a criar uma infraestrutura eléctrica capaz de integrar novas tecnologias e responder a aos desafios ambientais e de sustentabilidade.

[Portugal] – Colocação em serviço da primeira linha a 220 kV Picote-Pereiros, destinada a escoar a energia produzida na Central do Picote.

2007

2010

[Portugal] – A EDP cria o projecto InovGrid, que prevê a implementação a larga escala de uma rede inteligente de electricidade. [Portugal] – É lançado em Évora o primeiro piloto do projecto InovGrid, com a instalação de 31 mil contadores de electricidade inteligentes que permitem comunicações nos dois sentidos, e em tempo real, entre clientes e a rede.

Figura 1.10 – Alguns Marcos Históricos do Transporte e Distribuição de Electricidade

No final do séc.XIX, a electricidade era gerada em corrente directa (DC), o que dificultava o transporte de electricidade a longas distâncias. A rede eléctrica rapidamente evoluiu, usando sistemas de distribuição em corrente alternada (AC), o que permitia o transporte e a distribuição de energia eléctrica a tensões mais elevadas e a maiores distâncias. Embora a rede eléctrica tenha sofrido algumas evoluções ao longo dos anos que possibilitaram a entrega de electricidade a maiores distâncias e com mais potência, os conceitos fundamentais que estiveram na base da implementação das primeiras redes de transporte e distribuição pouco se alteraram. Nas últimas duas décadas, têm sido desenvolvidos esforços conjuntos de vários países para a criação de uma rede mais inteligente, mais dinâmica e mais

10

autónoma, evoluindo para um conceito tecnologicamente evoluído que permita a detecção e correcção automática de falhas, distribuição dinâmica de carga na rede e previsão dinâmica de consumos. Em Portugal, os esforços para o desenvolvimento de uma rede eléctrica inteligente culminaram com o lançamento do projecto InovGrid pela EDP, que prevê a cobertura total do território Nacional por uma rede eléctrica até 2017. 1.1.2.2

Transporte de Electricidade Entende-se por transporte de electricidade como a transferência de energia eléctrica a Muito

Alta Tensão, das centrais para subestações localizadas junto de zonas populadas. Nestas subestações faz-se a entrega da energia à rede de distribuição. A rede de transporte é constituída na maioria por linhas aéreas, nos níveis de tensão de 400 kV, 220 kV e 150 kV, englobando ainda troços em cabo subterrâneo, explorados a 220 kV e 150 kV. Os troços em cabos subterrâneos têm um custo superior e limitações ao nível da manutenção, pelo que são tipicamente usados apenas em zonas urbanas. Em Portugal, a concessão da exploração da Rede Nacional de Transporte (RNT) foi atribuída à REN (Redes Energéticas Nacionais) pelo Estado Português, em regime de serviço público e de exclusividade. A concessão inclui o planeamento, a construção, a operação e a manutenção da RNT, abrangendo ainda o planeamento e a gestão técnica global do Sistema Eléctrico Nacional de forma a assegurar o funcionamento integrado e harmonizado das infra-estruturas que o integram, bem como a continuidade e a segurança do abastecimento de electricidade. [REN10] A RNT cobre a totalidade do território de Portugal Continental e tem interligações à rede espanhola de electricidade (de que é responsável a Red Eléctrica de España (“REE”)) em oito pontos, quatro interligações de 400 kV e três de 220 kV, além de uma interligação de 130 kV, Figura 1.11.

Figura 1.11 – Rede Nacional de Transporte de Electricidade [REN10]

11

A evolução da rede de transporte, tanto em extensão como em capacidade de transporte, é determinada, por um lado, pela necessidade de satisfação dos consumos crescentes, que motivam a ligação de novos centros electroprodutores e novas subestações de entrega à distribuição, e, por outro lado, pela necessidade crescente de ligação de novos produtores em regime especial (integração de energias renováveis). A rede terá, assim, que evoluir, integrando novos elementos ou modernizando os existentes, no sentido de dar a melhor resposta às solicitações que lhe são impostas pela produção e consumo. [ERSE10] A REN propõe-se a dar resposta a estas exigências, através de três linhas de orientação: Aumentar a capacidade de transporte em resposta ao consumo crescente de electricidade – O crescimento a longo prazo do consumo da electricidade em Portugal motivado pelo crescimento económico, pela convergência com os padrões europeus de consumo de electricidade, e por projectos específicos como o comboio de alta velocidade e o novo aeroporto internacional de Lisboa, implicarão uma necessidade de aumento da capacidade de transporte de electricidade. Necessidade de ligações a novos centros electroprodutores clássicos e em regime especial – A crescente procura de electricidade em Portugal, aliada à liberalização da produção de electricidade, conduz à construção de novas centrais de grande dimensão, bem como a continuação do aumento de produção em regime especial, designadamente produção eólica. Aumentar a capacidade de interligação com Espanha – Na sequência de estudos conjuntos com a congénere espanhola REE, a REN, SA prevê, no médio prazo, um aumento da capacidade mínima de interligação para cerca de 3000 MW através da construção de mais duas novas interligações. 1.1.2.3

Distribuição de Electricidade Os sistemas de distribuição modernos começam no ponto correspondente à saída da

subestação e finalizam no consumidor. As redes de distribuição, para além das linhas aéreas e cabos subterrâneos de AT (60 kV), de MT (essencialmente a 30kV, 15 kV e 10 kV) e de BT (400/230 V), são constituídas por subestações, postos de transformação e equipamentos acessórios necessários à sua exploração. Fazem ainda parte das redes de distribuição os equipamentos ligados à iluminação pública. Em Portugal, a distribuição de energia eléctrica é uma actividade regulada que consiste no encaminhamento, através das redes de distribuição, da energia eléctrica entre as subestações da Rede Nacional de Transporte e os pontos finais de consumo. No âmbito desta actividade, a EDP constrói, opera e mantém as redes e instalações destinadas à distribuição de electricidade.

12

1.1.2.4

Dimensionamento da Rede Eléctrica e Previsão de Consumos Uma limitação da electricidade é que não pode ser armazenada, pelo que tem que ser

produzida consoante as necessidades. Assim, são necessários sistemas que controlem a quantidade de energia produzida, de modo a garantir que satisfazem a procura. A oferta e a procura têm que estar balanceadas, de modo a impedir falhas no abastecimento de electricidade, que pode levar a apagões com grandes proporções. De modo a reduzir o risco da ocorrência de falhas, as redes de transporte nacionais são ligadas a redes regionais ou internacionais, de modo a fornecer múltiplos ramos por onde a energia pode fluir. Em Portugal, a REN é responsável pela manutenção e controlo do equilíbrio entre a produção e o consumo, através da observação e ajuste do fluxo de energia entre a rede portuguesa e a rede espanhola. Esta função é permanentemente assegurada pela sala de controlo do sistema eléctrico nacional. A monitorização do estado de funcionamento do sistema de transporte de energia e a sua operação remota é assegurada pelo centro de operação da rede. São tratadas as informações dos centros produtores, do sistema eléctrico espanhol e de todos os nós da rede de transporte portuguesa. Adicionalmente ao controlo efectuado em tempo real, existe uma ferramenta adicional de modo a prever os consumos em determinadas medidas de tempo, baseando-se em séries temporais. Esta é a metodologia clássica para a previsão de consumos (previsão da ponta a curto prazo). Os modelos utilizados de séries temporais fazem a previsão dos futuros valores da série com base nos valores presentes e passados da própria variável e dos seus erros.

Figura 1.12 – Monitorização da Procura [RENM10]

A Figura 1.12 apresenta, para a Rede Nacional de Transporte, a comparação entre a procura mensal prevista e a verificada para o ano de 2009, bem como a sua comparação com o ano de 2008. Verifica-se que os valores consumidos em 2009 estão na generalidade ligeiramente abaixo dos verificados para o ano anterior. A excepção aconteceu entre os meses de Agosto e Outubro, em que a procura verificada excedeu igualmente a procura prevista em cerca de 2,5%.

13

300 250

1990 = 100

200 Procura de Electricidade

150

Total de Energia Primária

100 50 0 1990

2000

2010

2020

2030

2040

2050

Figura 1.13 – Projecção da Procura de Electricidade na Europa, considerando as Políticas Anuais [Eure07]

A Figura 1.13 apresenta uma projecção da evolução da procura de electricidade, considerando como ponto de referência os valores existentes em 1990, se as políticas energéticas actuais dos países europeus se mantiverem para as próximas décadas. Assim, projecta-se um aumento da procura de energia eléctrica com uma taxa de cerca de 1,7% ao ano até 2050, o que implica um aumento de cerca de 100% na procura de electricidade em seis décadas.

1.1.3

Comercialização de Electricidade A comercialização de electricidade corresponde à última etapa da cadeia de valor da energia

eléctrica. Corresponde à entrega da electricidade por parte das empresas comercializadoras aos consumidores finais, particulares ou empresas, incluindo a facturação e o serviço ao cliente. Desde a primeira estação eléctrica instalada em Pearl Street nos Estados Unidos, que servia cerca de 85 clientes no centro de Manhattan, que o consumo de electricidade não tem parado de aumentar ao longo dos anos. No ano 2000, o consumo de electricidade a nível mundial era cerca de 10 vezes superior ao verificado em 1960. O crescimento da população mundial aliado aos hábitos de consumo cada vez mais acentuados, leva a que os países mais desenvolvidos estejam a desenvolver esforços no sentido de baixar estes valores, desenvolvendo políticas sustentáveis e sensibilizando os consumidores.

14

1.1.3.1

Alguns Marcos Históricos

1882

[EUA] – A primeira estação eléctrica em Pearl Street serve cerca de 85 clientes, recebendo potência suficiente para iluminar 5000 lâmpadas. Na moeda actual, cada cliente paga cerca de 5 €/ kWh.

1960

[Mundo] – O consumo mundial de energia eléctrica ultrapassa a barreira dos 1,5 biliões kWh.

[Mundo] – O consumo mundial de energia eléctrica tem um valor cerca de 10 vezes superior ao verificado em 1960. 2000

[UE] – A Directiva n.º 2003/54/CE estabelece que a partir de 1 de Julho de 2007 todos os clientes de energia eléctrica poderão escolher livremente o seu fornecedor de energia eléctrica.

[Portugal] – Desde 4 de Setembro de 2006 todos os consumidores em Portugal continental podem escolher o seu fornecedor de energia eléctrica.

2003

2004

2006

[Portugal] – A liberalização do mercado eléctrico é abrangido aos consumidores de Muito Alta, Alta e Média Tensão, bem como aos consumidores de Baixa Tensão Especial (potência superior a 62,1 kVA).

Figura 1.14 – Alguns Marcos Históricos da Comercialização de Electricidade

A liberalização dos mercados de electricidade veio exigir que as comercializadoras de electricidade se adaptassem a uma nova realidade, face a um mercado que deixaria de ser previsível, tendo como principal característica a turbulência introduzida pela concorrência. 1.1.3.2

Mercado Regulado e Mercado Livre Entende-se por um mercado regulado (MR) como a provisão de serviços regulada por um

organismo nomeado pelo governo. Esta regulação cobre os termos e condições do fornecimento dos serviços bem como os preços a serem praticados. É comum existirem mercados regulados que controlem monopólios naturais como serviços de telecomunicações, de fornecimento de água, gás e electricidade. Um monopólio natural surge devido a um único fornecedor poder fornecer o bem ou serviço ao mercado inteiro a um custo inferior ao que o poderiam fazer duas ou mais firmas. Actualmente em Portugal, a comercialização regulada de electricidade é assegurada pela EDP Serviço Universal, com cerca de 6 milhões de clientes. Um mercado liberalizado (ML) é um mercado sem intervenção do governo em termos de regulação ou controlo, excepto em casos de força maior (e.g. casos de fraude). A Directiva n.º 2003/54/CE estabelece que a partir de 1 de Julho de 2007 todos os clientes de energia eléctrica poderão escolher livremente o seu fornecedor de energia eléctrica. O objectivo desta directiva consiste em incrementar a relação custo-eficácia da melhoria da eficiência na utilização final de energia nos Estados-Membros, através:

15

Do estabelecimento dos objectivos indicativos, bem como dos mecanismos, incentivos e quadros institucionais, financeiros e jurídicos, necessários a fim de eliminar as actuais deficiências e obstáculos do mercado que impedem uma utilização final de energia eficiente; Da criação de condições para o desenvolvimento e promoção de um mercado dos serviços energéticos e para o desenvolvimento de outras medidas de melhoria da eficiência energética destinadas aos consumidores finais [JOUE06]. O processo de liberalização dos sectores eléctricos de grande parte dos países europeus foi realizado faseadamente, começando por abranger os clientes de maiores consumos e níveis de tensão mais elevados. Em Portugal, a metodologia adoptada foi semelhante. A abertura de mercado foi efectuada de forma progressiva entre 1995 e 2006. Desde 4 de Setembro de 2006 todos os consumidores em Portugal continental podem escolher o seu fornecedor de energia eléctrica. Na Tabela 1.3, apresentam-se os comercializadores de electricidade no mercado regulado e liberalizado. Tabela 1.3 – Comercializadores de Electricidade em Portugal

Comercializadores Regulados

Comercializadores Não Regulados EDP Comercial Endesa/ Sodesa Iberdrola União Fenosa Viesgo

EDP Serviço Universal Cooperativas de Consumidores

A liberalização do sector eléctrico está associado a uma maior satisfação por parte dos consumidores de energia eléctrica, devido ao aumento da concorrência associado à liberalização e à construção do mercado interno de electricidade. O número de clientes do mercado liberalizado tem tido um crescimento bastante acentuado, principalmente no último ano.

50 45 40 35

%

30 25 20 15 10 5 0

Data

Figura 1.15 – Peso Relativo do Mercado Liberalizado no Sector Eléctrico Português [RIML10]

16

Analisando o gráfico apresentado na Figura 1.15, que indica a evolução registada para o último ano para o peso relativo de clientes do mercado liberalizado, face ao número total de clientes do sector eléctrico português, verifica-se uma tendência crescente bastante acentuada, com uma taxa média de crescimento a 12 meses de 2,9%. Em termos absolutos, no final de Fevereiro, o número acumulado de clientes em actividade no mercado liberalizado é de 290 916 com o consumo médio a ascender a 21 523 GWh, como se pode verificar na Tabela 1.4.

Tabela 1.4 – Síntese do Mercado Liberalizado (Fev. 2009 a Fev. 2010) [RIML10]

290 916

Número de Clientes Consumo Médio 12 Meses [GWh]

21 523

Peso Relativo

46%

Nº de Entradas no (2) Mercado Liberalizado Número de Saídas do (3) Mercado Liberalizado Número de Mudanças no Mercado Liberalizado

9 506

(1)

(1)

2 451 184

Peso relativo do consumo anualizado no ML no consumo global de MR e ML para o ano

1.1.3.3

(2)

Incluem-se as passagens do MR e as entradas directas para o ML

(3)

Incluem-se as passagens para o MR e as saídas sem outro contrato

Tarifas de Electricidade As tarifas de Venda a Clientes Finais aplicadas pelo comercializador regulado aos seus

clientes são calculadas adicionando as tarifas por actividade incluídas no acesso ao sistema às tarifas reguladas de Energia e de Comercialização.

Figura 1.16 – Aditividade Tarifária – Tarifa de Vendas a Clientes Finais [ERSE10]

17

A Entidade Reguladora dos Serviços Energéticos (ERSE) estabelece as tarifas de Venda a Clientes Finais para Portugal Continental, Região Autónoma dos Açores e Região Autónoma da Madeira. A aplicação do princípio da aditividade tarifária - Figura 1.16 - assegura o alinhamento entre os preços pagos por cada consumidor e os custos efectivos de toda a cadeia de valor do sector eléctrico. As tarifas de Venda a Clientes Finais são diferenciadas por nível de tensão e tipo de fornecimento, sendo constituídas por várias opções tarifárias. Cada tarifa inclui o pagamento dos custos nas diversas actividades do sector eléctrico utilizadas pelos consumidores a quem se aplica [ERSE10]. A evolução das tarifas de Venda a Clientes Finais em Portugal continental e nas Regiões Autónomas dos Açores e da Madeira depende essencialmente da evolução dos custos das várias actividades do sector eléctrico. A Figura 1.17 apresenta a evolução das tarifas [€ kWh] nos últimos 20 anos, em Portugal Continental, em valores reais, ou seja, não considerando a taxa de inflação.

0,20 0,18

0,16 0,14

€/kWh

0,12

0,10 0,08 0,06

0,04 0,02 0,00

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 MAT

AT

MT

BTE

BTN

Global

Figura 1.17 – Evolução das Tarifas de Venda a Clientes Finais em Portugal Continental [ERSE10]

Verifica-se uma tendência de decréscimo nas tarifas praticadas em Portugal Continental, tendo em 20 anos um decréscimo de cerca de 30%. Apesar dos valores apresentados acima, as projecções das tarifas de electricidade a nível europeu para as próximas décadas indicam uma evolução crescente nos preços que os clientes finais terão de pagar pelo fornecimento da energia eléctrica, se os países da União Europeia mantiverem as suas políticas energéticas actuais. Analisando a Figura 1.18, que confirma o decréscimo nas tarifas eléctricas na última década apresentado na Figura 1.17, verifica-se uma evolução que prevê um aumento substancial das tarifas da energia eléctrica até 2050. Mais precisamente, projecta-se um aumento de cerca de 20 €’2005/MWh nas próximas quatro décadas.

18

110

€’2005/MWh

100 90 Tarifa Média 80

70 60 2000

2010

2020

2030

2040

2050

Figura 1.18 - Projecção das Tarifas Médias da Electricidade na Europa, considerando as Políticas Energéticas Actuais [Eure07]

A formação dos preços de electricidade é influenciada por aspectos relacionados com: A estrutura de produção em termos de tecnologias empregues (mix tecnológico); Os preços e condições de energia primária; O regime hidrológico; O mercado de licenças de emissão de CO2 [ERSE10]. A grande parte da electricidade produzida em Portugal é proveniente de centrais térmicas, nomeadamente de centrais a carvão, gás natural e fuel, que dependem integralmente da importação destes combustíveis fósseis. A dependência de Portugal em termos de importação de energia atinge valores superiores a 80%. A maior parte da energia importada baseia-se no petróleo, mas inclui também significativas quantidades de importações de gás e combustível sólido [EuCE07]. Portugal está sujeito assim à variação dos preços de energia primária praticados nos mercados internacionais, influenciando de forma decisiva os preços de electricidade. Por outro lado, a acrescer aos preços nos mercados de energia primária, o Protocolo de Quioto criou um mercado no espaço europeu (ETS – European Trading Scheme), que atribui uma valorização às emissões do CO2 que passaram a reflectir-se na estrutura de custos das centrais térmicas, nomeadamente nas centrais a carvão, onde o nível de emissões de CO 2 é mais elevado. Este custo imputado ao preço final da electricidade constitui um factor importante na definição de políticas energéticas tendo em consideração a preocupação crescente da Humanidade a respeito das alterações climáticas. Neste contexto, foram aprovados na Presidência do Conselho de Ministros, entre outros, os seguintes diplomas: 1. Estratégia Nacional para a Energia 2020, que assenta em cinco eixos principais: o

competitividade, crescimento e independência energética e financeira;

o

aposta nas energias renováveis;

o

promoção da eficiência energética;

o

garantia de segurança de abastecimento;

o

promoção da Sustentabilidade Económica e Ambiental.

Esta estratégia Nacional para a energia, define uma agenda para a competitividade, o crescimento e a independência energética e financeira do País, através da aposta nas energias renováveis e da promoção integrada da eficiência 19

energética, assegurando a sustentabilidade económica e ambiental do modelo energético preconizado, contribuindo para a redução de emissões de CO 2. 2.

Estratégia Nacional de Adaptação às Alterações Climáticas, que pretende constituir um instrumento de resposta ao problema das alterações climáticas. Este diploma pretende identificar os contornos gerais das linhas de acção a levar a cabo durante os próximos anos que permitam a mitigação de emissões para Portugal. Pretende-se, assim, aumentar a consciencialização sobre as alterações climáticas, manter actualizado e disponível o conhecimento científico sobre as alterações climáticas e os seus impactes e reforçar as medidas que Portugal terá de adoptar, à semelhança da comunidade internacional, com vista ao controlo dos efeitos das alterações climáticas. Neste sentido, foram definidos quatro objectivos para a presente Estratégia:

1.1.3.4

o

Informação e Conhecimento;

o

Reduzir a Vulnerabilidade e Aumentar a Capacidade de Resposta;

o

Participar, Sensibilizar e Divulgar;

o

Cooperar a Nível Internacional [Gove10]

Consumo de Electricidade A redução dos consumos de electricidade é uma preocupação que tem crescido ao longo dos

últimos anos, sendo fundamental incutir aos consumidores pensamentos e comportamentos que permitam atingir objectivos importantes para a sustentabilidade ambiental. O comportamento individual é muito importante, não só em cada residência, como também no posto de trabalho onde cada um está inserido.

27%

Empresas Particulares

73%

Figura 1.19 – Consumo de Electricidade por Sector em Portugal para 2007 [INE08]

Na Figura 1.19 apresenta-se o peso do consumo de electricidade em Portugal, entre os agregados familiares e as empresas. Entre as empresas contam-se os sectores da indústria, comércio e agricultura, entre outros. Verifica-se que a contribuição das empresas para o consumo total de electricidade é cerca de três vezes maior face ao consumido pelos agregados familiares. Dos

20

valores apresentados pode inferir-se que a tomada de medidas de redução de consumo eléctrico no sector empresarial terá um impacto maior na redução de consumos global. As acções de sensibilização para a promoção da poupança e eficiência energética serão, no entanto, tendencialmente menos eficazes juntos dos consumidores particulares, devido ao nível de granularidade necessária para passar a mensagem, contrastando ao sector empresarial, em que medidas tomadas transversalmente para uma empresa impactam no comportamento de um número elevado de colaboradores. 1.1.3.5

Comportamento dos Consumidores A tendência verificada ao longo dos anos tem sido a de um aumento progressivo no consumo

por cada residência. De modo aos países poderem atingir as metas estabelecidas para a redução de emissões de CO2 para a atmosfera, afigura-se uma necessidade de estabilizar este crescimento que se tem verificado. Na maioria do tempo, a energia gasta nas residências está relacionada com hábitos e rotinas de cada consumidor, não havendo uma preocupação de mudar hábitos de consumo. A mudança de comportamento dos consumidores é uma meta complicada de atingir, devido a factores que variam desde as próprias características das infra-estruturas onde cada consumidor está inserido, até a factores culturais e influências externas. O comportamento dos consumidores pode ser, no entanto, alterado. Esforços têm sido desenvolvidos um pouco por todos os meios de comunicação. A introdução de facturas contendo informação mais detalhada sobre a forma de produção de energia entregue ao cliente, incentivos financeiros ou benefícios fiscais ou acções de sensibilização diversas têm mudado alguns hábitos de consumo de alguns clientes. A tarefa de mudar hábitos de consumo dos consumidores pode levar mais tempo do que aquele que existe para responder aos desafios de baixar os consumos e as emissões de gases nocivos. A introdução de novas tecnologias aplicadas ao sistema eléctrico poderá aumentar significativamente a informação disponibilizada ao consumidor, de modo a ser possível perceber que electricidade gasta e quanto paga em tempo real. O sucesso deste tipo de tecnologias poderá ser comprometido se os consumidores não tiverem a abertura necessária à sua aceitação, o que poderá igualmente comprometer a sensibilização necessária para a diminuição de consumos. A análise ao comportamento dos consumidores não pode, no entanto, restringir-se ao que cada um gasta na sua própria residência. Como apresentado, o peso do consumo residencial de electricidade representa apenas um quarto do total consumido. Assim, torna-se fundamental mudar os hábitos do consumo individual nos postos de trabalho de cada um, o que poderá representar um desafio ainda maior do que foi apresentado, devido a não existir um sentimento de pertença do posto de trabalho onde cada pessoa está inserida e de não haver uma relação sentida de causa/ efeito no comportamento energético de cada um, ao contrário do que acontece nas suas próprias residências. Uma mudança do comportamento dos consumidores só será possível mediante um esforço localizado de informação às populações, de modo a perceberem que impactos os seus comportamentos individuais têm a médio/ longo prazo nas alterações climáticas a nível global. No 21

entanto, o bem comum é muitas vezes posto para segundo plano face ao bem-estar individual, pelo que a apresentação de benefícios directos para cada consumidor na forma de ganhos tangíveis em termos de poupança na factura de electricidade, ajudará ao sucesso das acções de promoção de eficiência energética.

22

2 As Smart Grids Neste capítulo apresenta-se uma caracterização geral sobre as redes inteligentes de energia, enquadrando o panorama energético actual na necessidade de evolução tecnológica da rede eléctrica. Apresenta-se um foco no condicionamento da procura como conceito fundamental para atingir os objectivos propostos com desenvolvimento das Smart Grids.

2.1

Contexto e Principais Conceitos A infra-estrutura eléctrica actual caminha para o limite da sua capacidade. Embora a

continuidade do serviço não esteja actualmente comprometida, os riscos associados à utilização de uma rede eléctrica cada vez mais envelhecida crescem de dia para dia e com eles crescem os desafios associados aos compromissos ambientais estabelecidos pelas várias Nações. Os desafios que se colocam actualmente prendem-se com a construção de cidades mais inteligentes, mais eficientes e mais sustentáveis. As Smart Grids posicionam-se como um conceito não só útil mas fundamental para atingir as metas propostas. A projecção de uma rede eléctrica inteligente para o futuro prevê um conjunto de conceitos e funcionalidades: Auto-reparação: A completa sensorização da rede permitirá utilizar informação em tempo real para antecipar, detectar e responder a problemas na rede. A Smart Grid tem assim a possibilidade de mitigar ou mesmo evitar interrupções ou diminuições de qualidade do serviço; Motivação e envolvimento dos consumidores: Uma rede eléctrica inteligente incorpora tecnologias que permitem que os consumidores controlem os equipamentos das suas residências que lhes possibilitem uma gestão energética mais eficiente, reduzindo os custos na factura eléctrica. Uma comunicação entre a rede e o consumidor permite uma relação de cooperação, possibilitando a tarifação em tempo real ou a redução de consumos em períodos de pico de procura de electricidade; Resistência a ataques ou desastres: A informação em tempo real proveniente da rede permite aos operadores gerir os fluxos eléctricos de modo a redireccioná-los por percursos alternativos que garantam o serviço nas zonas afectadas; Acomodação de todas as opções de geração e armazenamento de energia: A interconexão eficiente de várias fontes de geração de energia distribuída permite que os consumidores residenciais, comerciais e industriais produzam electricidade que, em excesso, possam fornecer à rede. Este factor melhora a fiabilidade e a qualidade da energia, reduz os preços da electricidade e aumenta as escolhas do consumidor; Maior eficiência: A Smart Grid minimiza a os custos de operação e de manutenção da rede. Os fluxos de energia optimizados reduzem os desperdícios energéticos e maximizam o uso de recursos energéticos de baixo custo. A harmonização da

23

distribuição local com fluxos de energia inter-regionais na rede de transporte reduz os congestionamentos e pontos de estrangulamento na rede. As características anteriormente apresentadas descrevem a visão para uma rede eléctrica mais flexível e distribuída, mais inteligente, mais controlável e mais protegida que a rede eléctrica actual [WeYJ09].

2.2

Tecnologia Envolvida A primeira abordagem às Smart Grids realizou-se há mais de uma década, tendo como foco

apenas a telecontagem, tecnologia denominada como AMR (Automatic Meter Reading). Este conceito trazia a vantagem de substituir as leituras manuais, caras e ineficientes, evitando também a utilização de medidas estimadas, as quais não dão aos clientes a informação exacta sobre o seu consumo, tornando imprecisa a indução de alterações de comportamento associado ao consumo de energia. A geração seguinte de equipamento, correspondeu à tecnologia AMM (Automatic Meter Management), que além da telecontagem, permitia ligar e desligar o fornecimento de energia e modificar a potência máxima disponibilizada ao Cliente. A tecnologia AMM possibilita, igualmente, muitas vezes, a monitorização das falhas e da qualidade da energia. O desenvolvimento de novas tecnologias e aplicações na gestão da distribuição de electricidade ajuda à optimização e aumento de eficiência da rede de distribuição. Torna-se necessário o desenvolvimento e implementação das funcionalidades e aplicações necessárias para suportar a operação da rede num novo ambiente que incluí a utilização de fontes de energia renováveis, geração distribuída e o consumo inteligente por parte dos consumidores finais de electricidade. Os sistemas de gestão da distribuição de electricidade terão de cumprir com novos requisitos, sendo necessários avanços na arquitectura e funcionalidades de modo a atingir um sistema de gestão de distribuição mais moderno e avançado. A rede terá assim de integrar as seguintes tecnologias e funcionalidades: AMI (Advanced Metering Infrastructure): A Smart Grid utiliza contadores digitais nas residências ou empresas dos consumidores. Estes contadores possibilitam uma comunicação bidireccional entre o consumidor e a rede, possibilitam ao consumidor que active e desactive serviços remotamente, que reconheça padrões de consumo e monitorize a utilização de tensão e corrente eléctrica. Do lado do consumidor, a instalação destes dispositivos não apresenta impactos significativos, já que são substituídos pelos antigos. A monitorização em tempo real dos consumos será provavelmente a evolução mais significativa dos contadores actuais, já que permite que sejam estudados e geridos padrões de consumos de modo a “aplanar” os picos de procura energética. Adicionalmente, os contadores inteligentes possibilitam que exista uma resposta automática na gestão dos consumos em altura de pico de procura; Automatização da Distribuição: A automatização da distribuição – Distribution Automation (DA) – refere-se à monitorização, controlo e comunicação dos fluxos de 24

energia da rede eléctrica. Existem dispositivos de DA que funcionam como nós inteligentes da rede, detectando interrupções do serviço, monitorizando corrente e tensão e reconfigurando automaticamente a distribuição eléctrica de modo a assegurar o serviço ao cliente. Os sistemas de distribuição do futuro serão projectados como uma rede integrada de linhas de distribuição, estando esta rede conectada a múltiplas subestações. Recursos Energéticos Distribuídos: Os recursos energéticos distribuídos – Distributed Energy

Resources

(DER)

referem-se

a

pequenas

fontes

de

geração

ou

armazenamento de energia que estão conectadas à rede de distribuição. Uma rede inteligente de electricidade permite que exista uma grande proliferação de fontes DER.

2.3

A Smart Grid em Portugal - InovGrid Portugal iniciou no mês de Março com a implementação em larga escala da Rede Eléctrica

Inteligente – Smart Grid – a cargo de um consórcio liderado pela EDP Distribuição e incorporando empresas com competências nas áreas da medição e comunicações (Janz), automação de sistemas de energia, comunicações, SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) e automação de subestações (EFACEC), sistemas de informação (Edinfor/ LOGICA CMG) e institutos de investigação (INESC Porto), com o suporte da noLimits Consulting. A primeira fase do projecto consiste na instalação de cerca de 30 mil novos contadores de energia eléctrica – a Energy Box – em clientes de Baixa Tensão, abrangendo grande parte do concelho de Évora, iniciando-se assim o conceito de InovCity. Prevê-se a cobertura da totalidade dos seis milhões de clientes em 7 anos, ou seja, em 2017. As funcionalidades preconizadas pela EDP para a “sua” Energy Box permitem aos consumidores conhecer melhor os seus gastos, saber onde poupar e qual a melhor hora para vender energia à rede, entre outras funcionalidades. Ao potenciarem a eficiência energética, a microprodução e a mobilidade eléctrica, as redes inteligentes constituem um pilar fundamental do desenvolvimento sustentável. O projecto InovGrid constitui um grande desafio tecnológico, com o objectivo de implementar um novo paradigma de redes de electricidade, permitindo a integração dos processos de smart metering e comerciais definidos pelos reguladores ibéricos [ERSE07] potenciando a eficiência e a flexibilidade da operação da rede e a melhoria da qualidade de serviço. O desenvolvimento do projecto está focado na instalação de uma rede eléctrica activa, incluindo soluções de self-healing (auto-recuperação), estratégias de controlo de microgeração de forma a permitir o funcionamento em ilha e recuperação de serviço após apagões, gestão da procura, etc. Os sistemas inteligentes de contagem (smart meters) são o instrumento chave para a implementação da infra-estrutura que dará suporte à gestão técnica e comercial dos sistemas eléctricos de energia do futuro. As abordagens de telecontagem têm vindo a evoluir do ponto de vista de sofisticação tecnológica, desde o AMR até AMI, introduzindo o conceito de smart metering. Como consequência da penetração da tecnologia associada aos contadores digitais no segmento de baixa

25

tensão e da necessidade de ter novos mecanismos que potenciem a eficiência energética dos consumidores, desenvolveram-se novas soluções centradas no consumidor.

Figura 2.1 – Funcionalidades preconizadas pelo InovGrid [GoCa09]

Aproveitando o facto de se vir a dispor de uma nova infra-estrutura de telecomunicações e um número alargado de dispositivos electrónicos inteligentes na rede de média tensão e de baixa tensão é possível tornar real esta mudança de paradigma [Smart06]. A nova infra-estrutura permite realizar a gestão técnica e comercial, introduzir serviços avançados, integrar a crescente microgeração e geração dispersa com a inerente necessidade de controlo adicional, e simultaneamente aumentar a disponibilidade de informação e inteligência em todos os níveis da rede [LoSH03]. De seguida descreve-se a arquitectura técnica, os componentes principais e serviços que estão a ser desenvolvidos e instalados.

2.3.1

Arquitectura A arquitectura técnica baseia-se numa arquitectura hierárquica multi-nível, com capacidade

de gerir simultaneamente a informação de cariz técnico e comercial. Os componentes definidos para a primeira fase do projecto, actualmente em instalação, estão representados na Figura 2.2.

Figura 2.2 – Arquitectura Técnica do InovGrid [GoCa09]

A arquitectura está dividida em três níveis:

26

Nível do produtor/ consumidor – Neste nível encontram-se as Energy Boxes (EB), que oferecem as funcionalidades de telecontagem de electricidade e gestão de energia doméstica, incluindo o controlo da microgeração de energia; Nível da subestação MT/BT (Posto de Transformação – PT) – Nível onde está o Distribution Transformer Controller (DTC), que é responsável por gerir as Energy Boxes e monitorizar e controlar o posto de transformação; Nível de controlo e gestão central – Neste nível é agregada a informação comercial e de gestão energética, sendo implementado ainda o controlo operacional da rede.

Tendo em conta a componente tecnológica e de protocolos de comunicações, foram estudadas as diferentes possibilidades e infra-estruturas existentes de modo a realizar a escolha mais adequada, tendo em conta o tipo e quantidade de tráfego previsto entre os diferentes níveis da arquitectura e aos níveis de robustez de comunicação necessários. A solução encontrada baseia-se em protocolos standard, abertos e interoperáveis, de modo a garantir a compatibilidade, a evolução e o controlo do risco inerente a uma instalação em larga escala.

2.3.2

Energy Box A Energy Box (EB) substituirá os actuais contadores de electricidade e será a ligação da casa

dos consumidores à rede inteligente de energia. A Energy Box é o ponto de comunicação entre o cliente e a rede, possibilitando funcionalidades de contagem inteligente (smart metering), gestão da procura, condicionamento de procura do lado do cliente, controlo da microgeração criação de serviços de valor acrescentado e integração com a domótica. O cliente terá a possibilidade de: Aceder à informação sobre o seu consumo de energia eléctrica, o que permitirá corrigir hábitos menos eficientes e em consequência reduzir a factura de electricidade; Conhecer as horas do dia de maior consumo, e aquelas em que pode usar a electricidade a um preço mais favorável, passando a conseguir programar os electrodomésticos para funcionarem nesses períodos; Activar remotamente serviços, como alterações tarifárias e de potência contratada.

27

Figura 2.3 – Esquema ilustrativo da Energy Box numa Residência [GoCa09]

As Energy Boxes (EB) são a “face visível” da implementação das Smart Grids para os consumidores, sendo uma peça fundamental para a aceitação e entendimento do real valor das redes inteligentes para os clientes. Estes dispositivos permitem implementar novos serviços de contagem e contratuais, permitindo a troca de mensagens entre cliente e fornecedor, incluindo, por exemplo, a informação detalhada dos consumos do cliente. Onde aplicável, as EB darão suporte à gestão e controlo da microgeração (tanto ao nível local como ao nível da rede de baixa tensão, respondendo a pedidos recebidos do DTC), bem como à gestão e controlo de cargas locais.

2.3.3

Distribution Transformer Controller O Distribution Transformer Controller (DTC) fica localizado na subestação MT/BT (Posto de

Transformação - PT) e tem a função de comunicar e gerir as Energy Boxes existentes na rede BT da subestação. O DTC opera como um dispositivo inteligente de controlo e automação do PT, detecção de defeito e controlo da Iluminação Pública. O DTC apresenta um conceito modular e expansível, permitindo assim a introdução faseada de novas funcionalidades conforme elas se tornem necessárias. O DTC implementa ainda outras funções, tais como: Análise da qualidade de energia; Detecção e notificação de falhas de energia; Monitorização do desequilíbrio de carga; Monitorização de sobrecarga do transformador; Balanço energético. As funcionalidades implementadas em cada um dos PT durante a fase de roll-out do projecto dependerão do tipo de PT, condições de instalação, e principalmente de uma análise de custo benefício tendo em conta a operação da rede e a qualidade de serviço. Numa fase mais avançada do projecto serão ainda implementadas funções de reposição automática de serviço, self-healing e gestão da microgeração [MoRL07].

28

2.3.4

Comunicações As comunicações representam uma componente fundamental no projecto, porque

disponibilizam todo o suporte de infra-estrutura a todas as funcionalidades e serviços. A infraestrutura divide-se nas seguintes redes: WAN (Wide Area Network) - Interliga os Sistemas de Informação / SCADA/DMS com os DTC; TAN (Transformer Area Network) – Interliga o DTC e os restantes dispositivos electrónicos inteligentes (IED) existentes no PT; LAN (Local Area Network) – Interliga o DTC e as EB; HAN (Home Area Network) – Interliga a EB com dispositivos instalados na casa do consumidor/ produtor. Na implementação actualmente em fase de instalação foi escolhida a tecnologia PLC de banda estreita, GSM/GPRS e radiofrequência. Tendo em conta o nível de permanente evolução característico desta área, foi contemplada a possibilidade de existirem evoluções das tecnologias de comunicações ao longo das diferentes fases do projecto. Para esta possibilidade ser viável, os produtos desenvolvidos no âmbito deste projecto foram concebidos de forma modular. Assim, é possível alterar a tecnologia de comunicações, sem que seja necessário substituir todo o equipamento.

2.3.5

Sistemas de Informação A visão do projecto InovGrid é sustentada pela nova plataforma de IT e os sistemas técnicos

e comerciais existentes. Os Sistemas de Informação Centrais processam a informação recebida de todos os componentes envolvidos, suportando as operações e o controlo da rede de distribuição de energia. A integração dos sistemas técnicos e comerciais permite a implementação de uma forma precisa dos processos de facturação, através da utilização de dados de consumo/ produção obtidos em tempo real. Os sistemas centrais disponibilizam uma visão global de todos os dispositivos existentes, permitindo a operação de uma rede activa.

2.3.6

O InovCity e o Futuro Como já foi referido, o InovCity representa o conceito das redes inteligentes de electricidade,

enquanto piloto da primeira Smart Grid Ibérica. A cidade de Évora foi seleccionada para a implementação, com base em critérios de dimensão, características eléctricas da rede e visibilidade da cidade. O grande objectivo do InovCity consiste na contribuição efectiva para reduzir emissões de CO2, aumentar a contribuição das energias renováveis e melhorar a eficiência energética. A concretização destes objectivos depende da capacidade de conseguir a redução de consumos, a transferência de consumos (ponta para vazio) e o aumento da penetração da microprodução. A rede inteligente de distribuição de energia eléctrica vai ser aberta a todos os comercializadores e empresas de serviços de valor acrescentado, possibilitando o aparecimento de novos tarifários e 29

serviços e o melhoramento dos serviços existentes. Na Tabela 2.1, apresentam-se as acções prioritárias a implementar no InovCity. Tabela 2.1 – Acções prioritárias a implementar no InovCity [Inov10]

Foco

Acções

Microgeração

• •

Incentivar campanha de microgeração em Évora; Promover acções locais de investigação e demonstração de energias alternativas (p. ex. tecnologia fotovoltaica e biomassa).

• •

Instalar postes para carregamento eléctrico; Demonstrar o uso de Veículos Eléctricos nas frotas da Câmara Municipal de Évora e EDP; Facilitar testes de conceito de tecnologias e modelos de negócio.

Veículos Eléctricos

• • Iluminação Pública

Smart Homes Outros Serviços de Valor Acrescentado

2.4

•

Promover auditorias energéticas e acções de eficientização da Iluminação Pública (protocolo EDP/ANMP); Fomentar o uso de sistemas de iluminação inteligentes (LEDs, controlo activo, gestão centralizada).

•

Desenvolvimento de conceito de SmartHome com integração em sistemas de domótica e utilização de electrodomésticos inteligentes.

•

Desenvolvimento e teste de serviços de eficiência energética, de informação sobre consumo, informação ambiental e de sustentabilidade.

Condicionamento da Procura

2.4.1 2.4.1.1

Conceitos e Objectivos A “Procura” A procura de electricidade é uma variável que tem um impacto significativo no desenho e na

operação dos sistemas eléctricos. As manutenções de geradores ou de pontos da rede de transporte ou distribuição têm de ser programadas de modo a não comprometer o serviço ao consumidor. A procura varia com a hora do dia, como com a época do ano (tipicamente estações do ano, salvo picos de calor ou frio fora de época). A procura mínima ocorre para as noites de Verão, correspondendo a cerca de 30% da procura verificada no pico do Inverno [RENM10]. A diferença que se verifica entre os extremos é importante, visto que teoricamente o sistema eléctrico tem de pelo menos fornecer a energia necessária para cobrir a procura. A REN publica mensalmente um relatório de monitorização da procura de electricidade comparando os valores face aos previstos:

30

Figura 2.4 – Evolução da Procura Verificada e Prevista [RENM10]

Em resumo, são tiradas as seguintes conclusões: Em Junho a procura de electricidade registou um crescimento de 2,5%, face ao verificado no mesmo mês do ano anterior, situando-se em cerca de 4 003 GWh; Neste mês, e à semelhança dos meses anteriores, a actividade económica contribuiu significativamente para o crescimento da procura em termos homólogos (3,1%). O número de dias úteis teve um efeito nulo sobre a variação homóloga da procura enquanto as temperaturas registadas contribuíram para o seu decréscimo (-0,7%); Entre Janeiro e Junho a procura cresceu 5,2% em termos homólogos. Corrigida da temperatura e do nº de dias úteis, a variação da procura acumulada foi de 5,0%; Prevê-se para 2010, já com o valor verificado em Junho incorporado, uma taxa de crescimento da procura de 3,5%, que corrigida dos efeitos do número de dias úteis e da temperatura se prevê seja igualmente de 3,5%. [RENM10] As conclusões anteriormente apresentadas espelham as dimensões que influenciam a procura de electricidade e em como podem ser previstas por comparação por estudos anteriores, salvo picos inesperados. A impossibilidade que ainda existe de um condicionamento da procura activo implica um afinamento cada vez maior dos mecanismos de monitorização e previsão. 2.4.1.2

O Condicionamento da Procura O termo “Condicionamento da Procura”, ou em inglês, Demand Side Management (DSM), foi

introduzido pela primeira vez em 1981 por um membro executivo da Electric Power Research Institute (EPRI), que o utilizou para definir as medidas a implementar pelos sistemas eléctricos internacionais, com o objectivo de influenciar a forma como os clientes consomem electricidade. O condicionamento da procura é um conceito que engloba três vectores diferentes: Gestão da Procura, Eficiência Energética e Conservação de Energia, Figura 2.5.

31

Condicionamento da Procura Gestão da Procura

Eficiência Energética

Conservação de Energia

A procura e a oferta de electricidade na rede eléctrica tem de ser equilibrada. Assim, existe uma monitorização e uma previsão sistemática da procura energética de modo a fornecer a quantidade necessária ao longo dos períodos de tempo medidos.

A Eficiência Energética usa tecnologia de modo a garantir o resultado esperado pelo cliente, utilizando menos energia. “A energia mais limpa é aquela que não é usada”.

A Conservação de Energia pressupõe um corte na energia que é desperdiçada. Está directamente relacionada com o “sacrifício”, ou seja, da mudança de hábitos de consumo por parte dos clientes.

Figura 2.5 – Vectores do Condicionamento da Procura

Os três vectores apresentados na Figura 2.5 são a base para as acções a tomar no condicionamento da procura. De facto, o condicionamento da procura refere-se às acções que podem ser tomadas com o objectivo de alterar o padrão de procura de electricidade, seja do lado do clientes ou do lado do sistema eléctrico. Os programas de condicionamento da procura podem ser classificados segundo o seu foco e segundo as opções que são disponibilizadas aos clientes. Um programa de condicionamento da procura pode estar focado: No Meio Ambiente – com o objectivo de aumentar o uso energético eficiente, reduzindo a emissão de gases nocivos para o meio ambiente; Na Rede Eléctrica – com o objectivo de reduzir problemas e aumentar a fiabilidade da rede eléctrica; No Mercado – com o objectivo de responder num curto espaço de tempo a condições do mercado eléctrico. As opções que são dadas aos clientes nos programas de condicionamento da procura estão relacionadas com as tarifas ou incentivos disponibilizados aos clientes: EUMF (End Use Monitoring and Feedback) – Disponibiliza ao cliente informação sobre os seus consumos; TOU (Time Of Use pricing) – Possibilita a definição de diferentes tarifas tendo em conta o custo médio da geração, transporte e distribuição de energia durante certo período de tempo. As tarifas são, assim, mais altas em períodos em que a procura atinge o pico e mais baixas quando a procura é mais baixa; DSB (Demand Side Bidding) – O conceito de demand side bidding envolve um acordo com o consumidor, no sentido de este estar disposto a reduzir o seu consumo em períodos em que as tarifas de electricidade atinjam determinado valor pré-acordado; Smart metering (contadores inteligentes) – A introdução de tarifas em tempo real implica o uso de tecnologias suportadas pela internet que permitam aos consumidores uma monitorização em tempo real dos seus consumos e do preço da electricidade. Os smart meters substituirão progressivamente os contadores actualmente existentes, podendo ser ligados aos vários aparelhos domésticos 32

dando informação do seu consumo em tempo real. Simultaneamente, poderá receber informação através da Internet que aconselha o comportamento energético a ter; Controlo Directo de Cargas – A possibilidade de controlo directo de cargas em residências aplica-se a máquinas que sejam possíveis de desligar periodicamente ou permanentemente, nomeadamente aparelhos de ar condicionado ou bombas de piscinas, entre outros. A Figura 2.6 representa, conceptualmente, o padrão de procura de electricidade referido e em como a implementação de mecanismos de gestão de procura pretende alterá-lo.

Supressão de Picos

Preenchimento de “Vales”

Distribuição da Carga

Figura 2.6 – Diagrama Conceptual da Mudança de Padrões de Procura de Electricidade

Os mecanismos de condicionamento da procura de electricidade têm-se tornado cada vez mais populares ao longo dos últimos anos. Enquanto no passado a procura de electricidade não era activamente gerida devido à possibilidade dos sistemas eléctricos introduzirem novas centrais geradoras de energia, actualmente existe uma oposição forte a esta política maioritariamente devido aos impactos negativos para o meio ambiente.

2.4.2

Qual a Necessidade? A introdução de programas e ferramentas de condicionamento da procura de energia tem

sido desencadeada pela expectativa de aumentar a eficiência dos sistemas actuais de produção, transporte e distribuição de electricidade. Adicionalmente, existe um conjunto de outros factores que aceleram a introdução de programas de condicionamento de procura, como as mudanças climáticas, o desenvolvimento de sistemas de informação e comunicação e a cada vez mais assumida necessidade de modernizar uma rede de electricidade que não acompanhou as evoluções tecnológicas das últimas décadas, sendo cada vez mais consensual que a infra-estrutura actualmente existente está envelhecida e ultrapassada. [Strb08] A procura crescente de energia, a subida em flecha dos preços do petróleo, a incerteza do aprovisionamento energético e o aquecimento global reforçam a urgência de tomada de decisões nas áreas da energia e do ambiente. Dado que cada Estado-Membro (EM) não pode lutar isoladamente contra o aquecimento global, a UE (União Europeia) assumiu o compromisso ambicioso de aumentar a utilização das energias renováveis (para substituir os combustíveis fósseis mais poluentes), diversificar a origem e os recursos do aprovisionamento energético e reduzir as emissões de CO 2. [Coel10]

33

Assim, a Comissão Europeia apresentou um plano de acção energético denominado de “2020-20”, com o objectivo de travar as mudanças climáticas e de garantir a sustentabilidade energética dos Estados Membros. O plano de acção apresentado contempla os seguintes vectores: Objectivos Obrigatórios Colectivos “20-20-20”: As emissões de gases de efeito estufa deverão ser reduzidas em 20% até 2020 em relação aos níveis de 1990. As energias renováveis (eólica, solar, biomassa) deverão representar 20% do consumo energético total da União Europeia em 2020. A UE estabeleceu, além disso, um objectivo específico para os biocombustíveis, que deverão representar pelo menos 10% do consumo total do combustível e fuel no transporte. Quanto à eficiência energética, o compromisso é economizar 20% do consumo total de energia para 2020 recorrendo a uma melhor utilização da energia nas casas, indústria e transportes; Emissões Globais: Cada país

tem

"seu" objectivo nacional obrigatório,

estabelecido em relação aos níveis de emissão de 2005. Os países da Europa Central, ainda em fase de recuperação económica, podem aumentar suas emissões, mas com certos limites. Os países ricos da UE deverão, em compensação, reduzir suas emissões; Energias Renováveis: Cada Estado tem um objectivo obrigatório de consumo para 2020 com relação a 2005 e deverá apresentar um plano nacional. Os países com pouco potencial de desenvolvimento nesta área poderão comprar cotas no exterior para cumprir seu objectivo. Apenas certos biocombustíveis denominados "duráveis" poderão ser contabilizados no objectivo de 2020. O cumprimento das metas apresentadas só será possível se existir uma consciencialização colectiva de mudança para comportamentos mais eficientes e sustentáveis em termos de utilização de electricidade. O consumidor representa um papel fundamental para o sucesso da implementação destas medidas, de modo a cumprir com o compromisso de baixar a procura energética. As ferramentas, medidas e programas de condicionamento da procura terão assim um papel não só necessário, mas fundamental para que os objectivos propostos se tornem realidade.

2.4.3

Principais Benefícios e Desafios Os programas de condicionamento da procura geram uma série de benefícios transversais a

toda a cadeia de valor da energia eléctrica, desde o produtor até ao cliente final. Uma gestão eficiente da procura de energia eléctrica permite ao sector eléctrico reduzir os consumos, poupando energia. Adicionalmente, permite tirar partido da máxima capacidade da infraestrutura de distribuição de electricidade, reduzindo a necessidade de investimentos na construção de novas linhas e na expansão da rede de distribuição. Duas partes têm de colaborar para a construção de um sistema de gestão de procura: o próprio sector eléctrico, constituído por toda a sua infra-estrutura de transporte de distribuição e o consumidor. Num esquema de colaboração, as duas partes têm o objectivo de maximizar as suas poupanças, salvaguardando os ganhos da outra

34

[Abig08]. De seguida enumeram-se os principais benefícios dos programas e ferramentas de condicionamento de procura: Reduzir a margem de produção energética – A capacidade total de produção de uma central eléctrica tem de ser superior à procura expectável, de modo a poder responder a situações extraordinárias na produção disponível (e.g. interrupções no fornecimento de energia primária, quebras na produção eléctrica devido a avarias) ou a variações bruscas na procura devido, por exemplo, a situações climatéricas extremas. Esta situação representa uma oportunidade para a DSM. Em vez de se recorrer a uma margem de produção de energia que preveja anomalias na produção ou na procura e que seria usada raramente, a DSM permitirá a participação activa dos consumidores residenciais que estejam dispostos a reduzir drasticamente o seu consumo de energia, quando assim for necessário; Reduzir o investimento nas redes de transporte e distribuição aumentando a eficiência de operação – A segurança que existe para uma rede eléctrica suportar situações de interrupção no fornecimento de energia baseiam-se em medidas preventivas. Estas medidas implicam que a rede eléctrica seja menos eficiente, de modo a poder suportar interrupções que ocorrem raramente. Esta filosofia implica custos de operação elevados e uma baixa utilização da capacidade da rede eléctrica na grande maioria do tempo. Uma abordagem alternativa seria a de se passar para um paradigma de manutenção correctiva, que assegurasse medidas apropriadas que permitissem reduzir os impactos de uma situação de interrupção do fornecimento, reduzindo a carga em alguns pontos na rede de forma dinâmica em colaboração com os consumidores que aceitariam reduzir o seu consumo para níveis suportáveis se lhes fosse requerido; Gestão do balanço energético em sistemas integrados com fontes renováveis – As fontes de energia renováveis terão um papel cada vez mais preponderante na geração de electricidade, tendo em conta a necessidade de redução de emissões de CO2 para a atmosfera. No entanto, existe uma incerteza associada à própria natureza das energias renováveis, devido à variabilidade das fontes e à impossibilidade de as controlar. Os programas de condicionamento da procura permitem controlar a energia que é gasta de cada fonte, renovável e não renovável, balanceando de forma dinâmica a quantidade de electricidade que é utilizada proveniente de fontes renováveis e a quantidade proveniente de combustíveis fósseis, tendo em conta a procura e a capacidade de produção; Gestão da geração distribuída – A mudança de paradigma da actual produção de energia centralizada em larga escala para uma rede de electricidade fornecida por sistemas de geração distribuída e renovável, levará a um aumento significativo de eficiência global do sistema energético. O conceito de condicionamento da procura não é novo e as tecnologias chave que possibilitem o aparecimento de medidas e ferramentas que suportem os seus conceitos estarão já

35

desenvolvidas. No entanto, a implementação da DSM tem vindo a ser realizada a um ritmo relativamente baixo. De seguida apresentam-se os principais desafios que a implementação de sistemas de DSM encontra: Falta de aplicação tecnologias de informação e comunicação – Sistemas de controlo de consumos, contadores inteligentes e outras tecnologias de informação estão

ainda

consideravelmente

ausentes

dos

sistemas

de

energia.

A

implementação de sistemas de DSM implica o desenvolvimento e instalação de sensores e tecnologias de controlo do lado da rede e do lado do consumidor, aliados a sistemas de comunicação que facilitem o controlo dos dispositivos da rede, nomeadamente geradores e pontos de carga; Fraca percepção dos benefícios da DSM – Embora os benefícios dos sistemas de condicionamento da procura sejam conceptualmente aceites como muito vantajosos para os sistema eléctrico, existem lacunas relacionadas com a falta de metodologias ou planos de negócio que permitam perceber de uma forma concreta quais os benefícios que possam advir da implementação de ferramentas de DSM; Aumento da complexidade da operação do sistema eléctrico – A complexidade de operação de um sistema que preveja uma manutenção correctiva é relativamente elevado. Terá de haver um balanceamento em termos de complexidade de operação e manutenção/ redução de custos que justifique a sua implementação [Strb08].

2.4.4

Referências Internacionais Seleccionadas O condicionamento da procura é um mecanismo que as companhias eléctricas utilizam cada

vez mais nas últimas décadas, acompanhando as oportunidades dadas pela evolução tecnológica aplicada aos sistemas eléctricos. De seguida, apresentam-se algumas iniciativas levadas a cabo por vários países, mais focadas na comercialização de electricidade. 2.4.4.1

Virtual Power Plant – Duke Energy A iniciativa da implementação de uma Virtual Power Plant baseia-se na agregação de

pequenos recursos energéticos distribuídos, para participarem activamente no mercado eléctrico. Localizado na subestação de McAlpine Creek, em Charllote na Carolina do Norte, a proposta da Duke Energy propõe dar um passo frente em relação aos smart meters. O conceito consiste no desenvolvimento de sistemas de gestão de energia adicionais que se poderão ligar aos smart meters, de modo a oferecer aos consumidores um maior controlo sobre o seu uso energético, e, consequentemente, a sua factura energética. De modo a atingir os objectivos que se propõe, a Duke Energy pretende ligar e gerir painéis solares, baterias de armazenamento de energia, smart meters e sistemas de gestão de procura, num sistema bidireccional entre os consumidores e a rede eléctrica, Figura 2.7. O comportamento eficiente

36

em termos de consumo energético dos consumidores é potenciado, já que o sistema eléctrico fornece e agrega toda a informação necessária para optimizar o uso da energia.

Virtual Power Plant

Painéis Solares Fotovoltáicos

Bateria

Sistema de Gestão de Energia Residencial

Figura 2.7 – Arquitectura da Virtual Power Plant da Duke Energy [Duke10]

O princípio de funcionamento da Virtual Power Plant consiste na utilização dos painéis fotovoltaicos como uma fonte de energia alternativa, que pode ser armazenada ou directamente enviada para a rede. Numa situação de pico de procura de energia eléctrica, pode existir um constrangimento na oferta de energia, pelo que a energia armazenada na bateria é injectada na rede, de modo a aumentar a quantidade de electricidade na rede. Adicionalmente, os consumidores podem ser notificados de modo a tomarem algumas medidas que tornem o seu consumo imediato mais eficiente. À medida que os níveis de pico de electricidade voltam aos níveis suportados pela rede, os clientes são informados e a rede volta ao seu modo de funcionamento normal. 2.4.4.2

GridWise Olympic Peninsula Project A Pacific Northwest GridWise™ Demonstration Project teve o objectivo de demonstrar o

impacto que as novas tecnologias podem ter na rede eléctrica em termos de aumento de eficiência e fiabilidade. O projecto foi promovido pelo Department Of Energy dos Estados Unidos da América e envolveu dois estudos separados para estudar os principais conceitos e tecnologias envolvidos no condicionamento da procura. O Olympic Peninsula Project teve o objectivo de demonstrar o compromisso dos consumidores particulares (residenciais) em ajustar o seu uso energético, baseando-se em alertas de custo energético em tempo real, fornecidos por sistemas informáticos. O Grid Friendly™ Appliance Project pretendeu demonstrar que os aparelhos domésticos comuns podem automaticamente reduzir o seu consumo em alturas de picos de procura, quando equipados com controladores que respondem de acordo com o congestionamento da rede eléctrica. Ambos os estudos convergem no objectivo de reduzir a carga na rede eléctrica em alturas de pico de procura.

37

Olympic Peninsula Project

Neste projecto participam 112 proprietários de residências, aos quais são disponibilizados novos contadores, termóstatos, aquecedores de água e máquinas de secar, ligados através de um software da IBM, que possibilitou aos consumidores a costumização dos níveis de economia dos vários dispositivos, respondendo a mudanças nos preços da electricidade em intervalos periódicos, Figura 2.8.

Figura 2.8 – Software de Gestão de Consumos [Grid10]

De modo a reduzir períodos de picos de procura, o software automaticamente baixa os níveis de termóstatos ou desliga os aquecedores de água de modo a estabelecer os níveis de procura individuais acordados com os consumidores. Os participantes recebem informação sobre tarifas eléctricas actualizadas pela internet. As informações, comunicações e tecnologias de controlo disponibilizadas aos consumidores possibilitam a sua integração com a rede eléctrica, especialmente em períodos críticos. A combinação do condicionamento da procura com geração distribuída permitiu a redução de cerca de 50% da carga na rede. Os participantes que responderam aos alertas em tempo real reduziram o consumo em pico em cerca de 15% e, em média, reduziram a sua factura eléctrica em cerca de 10%.

Grid Friendly Appliance Project

Neste projecto os controladores foram introduzidos nas máquinas de secar e aquecedores de água em 150 residência em Washington e Oregon. Estes controladores consistem numa placa de circuito electrónica que detecta e responde a períodos de picos na rede eléctrica. Quando são detectadas alturas de pico na rede, o controlador tem a capacidade de automaticamente interromper o funcionamento total ou parcial de alguns electrodomésticos. Estas interrupções momentâneas permitem reduzir o consumo de electricidade, equilibrando assim a sua procura e oferta. A conclusão do estudo permitiu verificar que os dispositivos responderam de forma fiável, sem inconvenientes de maior para os participantes. A grande maioria dos proprietários das residências referiu que estariam dispostos a adquirir equipamentos com as características oferecidas no estudo. 38

2.4.4.3

SmartGridCity - Xcel Energy O projecto da Xcel Energy, que tem lugar em Colorado, nos Estados Unidos da América, tem

o objectivo de implementar uma rede eléctrica inteligente que melhore a fiabilidade da rede, disponibilize aos consumidores mais informação sobre o seu uso energético, de modo a possibilitar o controlo de aparelhos eléctricos domésticos remotamente, quando a procura energética assim o exige. A SmartGridCity envolve uma rede de dispositivos que possibilitam os seguintes automatismos: Troca de fontes de energia entre subestações completamente automatizadas; Redireccionamento

de

energia

em

linhas

da

rede

que

apresentem

constrangimentos; Detecção de interrupções de energia com a identificação proactiva de riscos de interrupção; Tanto os produtores como os consumidores que participam no projecto-piloto da SmartGridCity, têm à sua disposição um portal, desenvolvido pela GridPoint Inc., que abre um leque de possibilidades, tanto do lado da rede eléctrica, como do lado dos consumidores. Enquanto as empresas de utilities poderão usufruir do sistema para balancear a oferta e a procura de electricidade, de modo a melhorar a fiabilidade da rede, os consumidores (particulares e empresas) terão a possibilidade de aumentar a sua eficiência energética, de acordo com a informação energética que a rede lhes fornece.

Figura 2.9 – Portal de Monitorização Energética GridPoint [Poin10]

2.4.4.4

Gestão Activa da Procura - Iberdrola O projecto de Gestão Activa da Procura, liderado pela Área de Negócio de Redes da

Iberdrola, tem o objectivo de responder às exigências futuras da rede de energia eléctrica: Optimizar o consumo de energia eléctrica; Baixar o custo da electricidade; Aumentar a qualidade do fornecimento de energia eléctrica;

39

Diminuir o impacto ambiental da geração, transporte e distribuição de electricidade. O desenvolvimento do projecto pretende gerar o conhecimento necessário para normalizar padrões de consumo e fazer chegar aos consumidores finais a informação necessária que lhes permita tomar livremente decisões (informação sobre tarifas, fontes de energia, impacto ambiental, etc.). A participação activa dos consumidores nos mecanismos de gestão da procura e a difusão das tarifas em tempo real, pretende contribuir para a consciencialização dos utilizadores dos consumidores e a modificação dos seus hábitos de consumo, com o objectivo último a sustentabilidade energética [Iber10].

2.4.4.5

Home Automation Existem no mercado soluções de controlo de equipamentos domésticos com o objectivo de

permitir aos consumidores uma poupança no consumo de electricidade e incentivar comportamentos mais amigos do ambiente. A ZigBee Home Automation oferece uma norma global para a interoperabilidade de produtos para o controlo de equipamentos domésticos, iluminação e segurança, permitindo a sua conectividade com outras redes ZigBee.

Figura 2.10 – Portal de monitorização de electricidade da AlertMe Energy e Smart Plug

Um dos produtos que oferecem estas funcionalidades aos consumidores é o Smart Plug da AlertMe Energy que oferece a hipótese aos consumidores de controlar os equipamentos domésticos, monitorizando o consumo individual de cada equipamento (com integração com um portal para a monitorização energética). A instalação deste dispositivo permite ainda o desligar e ligar dos vários equipamentos domésticos remotamente, através do portal de utilizador ou mesmo através de telemóvel. [Alert11]

40

3 Plano de Negócio Este capítulo tem o objectivo de apresentar um plano de negócio numa perspectiva de Plano Inicial (“Start-up Plan”), que irá definir as linhas gerais de uma nova ideia de negócio. Pretende-se apresentar o serviço proposto, o mercado, estratégia de implementação e a análise financeira. Pretende-se elaborar o Plano de Negócio na perspectiva do serviço a prestar aos clientes da EDP Serviço Universal – Serviço de Planeamento e Gestão Remota de Consumos Eléctricos, analisando a ideia de negócio e a viabilidade da mesma, no âmbito de uma colaboração em parceria com a EDP Serviço Universal, enquanto maior comercializador de electricidade em Portugal.

3.1

Apresentação do Negócio O actual contexto macroeconómico em que vivemos pressiona o sector da energia no sentido

de responder aos desafios de contribuir para uma mudança de fundo na operação da rede de distribuição e na sua interacção com o consumidor. Os factores impulsionadores desta mudança dividem-se em quatro vectores: Sustentabilidade Ambiental: o

Redução de emissões de CO2;

o

Utilização em larga escala das energias renováveis;

o

Promoção da eficiência energética.

Empowerment do consumidor: o

Melhor conhecimento dos consumos de modo a possibilitar uma melhor gestão da energia doméstica;

o

Microprodução;

o

Introdução de novos serviços de valor acrescentado;

Mercado Europeu da Energia: o

Liberalização dos mercados europeus de energia;

o

Maior competitividade;

o

Novos serviços.

Segurança e qualidade do fornecimento: o

Rede envelhecida;

o

Incremento da produção distribuída;

o

Gestão da procura e planeamento da capacidade;

o

Redução das perdas.

De modo a atingir os objectivos, a Comissão Europeia apresentou um plano de acção energético denominado de “20-20-20”, com o objectivo de travar as mudanças climáticas e de garantir a sustentabilidade energética dos Estados Membros. A projecção de uma rede eléctrica inteligente para o futuro prevê um conjunto de conceitos e funcionalidades que respondam aos objectivos traçados. Os desafios que se colocam actualmente

41

prendem-se com a construção de cidades mais inteligentes, mais eficientes e mais sustentáveis. As Smart Grids posicionam-se como um conceito não só útil mas fundamental para atingir as metas propostas. No entanto, sem uma contribuição activa do consumidor na diminuição dos consumos eléctricos, as metas propostas podem ficar aquém do esperado. Existe assim uma subjectividade nas projecções das poupanças eléctricas, aliadas ao comportamento do consumidor. Tendo em consideração o contexto apresentado, foi identificada a oportunidade de criar um serviço de valor acrescentado que aproveite as funcionalidades disponibilizadas pelas Smart Grids, com o objectivo de apresentar um serviço diferenciador ao consumidor para gerir remotamente o consumo eléctrico dos consumidores abrangidos pelas redes inteligentes de energia, eliminando a subjectividade do comportamento dos consumidores e garantindo a utilização eficiente da energia eléctrica. O plano de negócio a apresentar pretende explorar a oportunidade identificada através do estabelecimento de uma parceria com a EDP Serviço Universal que possibilite a criação e a prestação do serviço aos consumidores de Baixa Tensão do comercializador eléctrico Nacional.

3.2

Proposta de Valor Neste capítulo pretende-se apresentar a proposta de valor deste Plano de Negócio, ou seja,

identificar a oportunidade, descrever a missão e a visão do serviço e como se enquadra e adequa o serviço proposto na envolvente actual.

3.2.1

Oportunidade Identificada O projecto actual para a implementação das Smart Grids em Portugal (apresentado no

Capítulo 2.3) preconiza benefícios para três intervenientes: Utilities, Stakeholders (comercializadores, reguladores e consumidores) e sociedade. Assim, para as utilities estão previstos os seguintes benefícios: Existência de informação detalhada proveniente de todos os níveis da rede eléctrica, que contribui para um planeamento mais eficiente das necessidades de investimento; Abrangência de supervisão e controlo remoto a toda a rede eléctrica, suportado através de dados de tempo real, que potencia mecanismos que optimizam a gestão da rede nomeadamente ao nível do controlo de tensão e de minimização de perdas; Acesso generalizado à informação em tempo real e monitorização de activos permite reduzir o custo nas operações através da redução de acções correctivas e reparações/ substituições; Melhoria na qualidade do serviço, através da optimização do controlo e operação da rede e também da integração de geração dispersa e microgeração. Potenciação de detecção de fraude através da obtenção de dados detalhados de consumo de energia e de balanços energéticos na rede de baixa tensão realizados

42

ao nível do Posto de Transformação, o que em conjunto permitirá minimizar as perdas técnicas e comerciais. Do lado da comercialização de electricidade são enumerados vários benefícios, considerando os comercializadores, os reguladores e os consumidores: Introdução de novos serviços por parte dos comercializadores, incluindo serviços de valor acrescentado, podendo implementar tarifários inovadores que reflictam as condições reais do mercado; Melhoria na gestão da relação entre os comercializadores e os consumidores, com a introdução das operações em tempo real; Melhoria da eficiência no mercado do ponto de vista dos reguladores, através de uma melhoria contínua da qualidade de serviço, maior facilidade na mudança de comercializador, disponibilidade de informação detalhada da actividade das utilities e das operações de mercado, etc.; Redução da factura eléctrica por parte dos consumidores/ produtores, não apenas pela melhoria da operação da rede ou por mudança do plano tarifário, mas fundamentalmente porque passam estar sensibilizados acerca do potencial de melhoria de eficiência energética. A facturação passa também a ser suportada por valores reais, incluindo informação detalhada de consumo, incluindo por exemplo curvas de carga. Do ponto de vista da sociedade e do panorama económico e político, permitirá potenciar a convergência com os objectivos ambientais da União Europeia, através do aumento da eficiência energética, promovendo activamente um mercado europeu de energia e a sustentabilidade ambiental. Sistematizando, os benefícios preconizados contemplam: 1. Fiabilidade; 2. Segurança; 3. Economia; 4. Eficiência; 5. Benefícios Ambientais. O serviço proposto neste plano de negócio pretende focar-se no lado do consumidor, ou seja, nos benefícios que podem e devem advir da evolução da rede eléctrica. A possibilidade que é dada aos consumidores de pouparem na sua factura eléctrica representa um benefício só por si, mas tem outras implicações que serão detalhadas mais à frente neste plano de negócio. Tendo em conta as funcionalidades e tecnologias características da Smart Grid em Portugal, infere-se que a poupança de electricidade é uma possibilidade dada ao consumidor mediante a disponibilização de ferramentas para atingir este objectivo de forma autónoma. Tendo em conta esta premissa, elabora-se um conjunto de questões apresentadas na Figura 3.1:

43

A poupança de electricidade é uma possibilidade dada ao cliente mediante a disponibilização de ferramentas para atingir este objectivo de forma autónoma.

O cliente tem interesse em monitorizar o consumo de sua casa?

O cliente tem a disponibilidade necessária para monitorizar o consumo de sua casa?

O cliente tem o foco virado para a poupança energética?

O cliente tem o conhecimento necessário que lhe possibilite saber quando e onde deve poupar?

Criação de um Serviço de Planeamento e Gestão de Poupanças na Factura Eléctrica para Clientes Particulares e Empresas

Figura 3.1 – Raciocínio Base para a Identificação da Oportunidade

A Figura 3.1 tem o objectivo de apresentar o raciocínio que está na base da oportunidade identificada para a criação de um Serviço de Planeamento e Gestão Remota de Consumos para a diminuição na factura eléctrica para consumidores. A proposta de valor a que este Plano de Negócio se propõe divide-se em três vectores, contemplando: Consumidores – dando possibilidade de adquirirem um serviço que lhes garanta um corte na factura energética sem que para isso necessitem de ter conhecimentos ou disponibilidade adicionais, confiando a gestão de uma parte dos seus consumos a uma empresa de renome e confiança; Comercializador – melhorando a previsão e controlo dos consumos dos seus consumidores, através da eliminação parcial da subjectividade e imprevisibilidade do seu comportamento, Meio Ambiente – tendo impacto directo no compromisso com os objectivos de redução de emissões traçados. O serviço apresentado neste plano de negócio pretende focar-se na etapa final da cadeia de valor da energia eléctrica, propondo um serviço em parceria com o comercializador de electricidade do serviço regulado em Portugal:

44

Actividades de Apoio

Contabilidade, Apoio Jurídico, Distribuição, IT e Publicidade, Relações Públicas e Suporte de 1ª linha ao consumidor.

Logística Externa

Produção

Controlo

Venda

Implementação das redes inteligentes de electricidade no território Nacional, da responsabilidade do consórcio liderado pela EDP Distribuição.

Desenvolvimento e evolução do Serviço de Planeamento e Gestão Remota de Consumos Eléctricos.

Operação e controlo do serviço: análise de informação, monitorização e controlo de consumos dos consumidores.

Venda do Serviço de Planeamento e Gestão Remota de Consumos Eléctricos, em paralelo com a divulgação do projecto InovGrid e instalação das EnergyBoxes.

Margem

Actividades Primárias

Infra-estrutura Geral

Figura 3.2 – Cadeia de valor do Serviço de Gestão Activa de Consumos Eléctricos

Como já foi referido, o serviço proposto pretende tirar partido das funcionalidades oferecidas pela implementação das Smart Grids, alinhando-se com os benefícios preconizados pelo projecto actualmente em curso para o território Nacional. A proposta de valor do serviço apresentado consiste em potenciar parte dos benefícios previstos para o projecto de implementação das Smart Grids em Portugal. Na Tabela 3.1 encontra-se um resumo esquemático da proposta de valor descrita. Tabela 3.1 – Resumo Esquemático da Proposta de Valor 1

2

Fiabilidade

Segurança

3

4

Economia

5

Eficiência

Benefícios Ambientais

Existência de informação detalhada proveniente de todos os níveis da rede eléctrica

Utilities

Abrangência de supervisão e controlo remoto a toda a rede eléctrica

Acesso generalizado à informação em tempo real e monitorização de activos

Melhoria na qualidade do serviço, através da optimização do controlo e operação da rede Potenciação de detecção de fraude através da obtenção de dados detalhados de consumo de energia e de balanços energéticos na rede de baixa tensão

Comercialização

Introdução de novos serviços por parte dos comercializadores

Impacto Directo

Melhoria na gestão da relação entre os comercializadores e os clientes

Impacto Directo

Melhoria da eficiência no mercado do ponto de vista dos reguladores, através de uma melhoria contínua da qualidade de serviço

Impacto Indirecto

Sociedade

Redução da factura eléctrica por parte dos consumidores/ produtores

Impacto Indirecto

Impacto Directo

Potenciar a convergência com os objectivos ambientais da União Europeia

Impacto Indirecto

45

A Tabela 3.1 apresenta um cruzamento entre os benefícios preconizados pela implementação da InovGrid com os benefícios tidos como fundamentais para a valorização de um plano de negócio no âmbito das Smart Grids. Analisando Tabela 3.1 pode-se entender de uma forma mais clara qual o âmbito do serviço proposto, qual o seu foco e qual os benefícios que pretende potenciar, directa ou indirectamente: Impacto Directo: o

“Introdução de novos serviços por parte dos comercializadores” – O serviço apresentado propõe a sua promoção por parte do comercializador, pelo que tem um impacto directo no benefício previsto;

o

“Melhoria na gestão da relação entre os comercializadores e os consumidores” – A promoção de um serviço de valor acrescentado por parte do comercializador ao consumidor pretende estreitar a relação entre as duas entidades sob uma perspectiva de troca de informação para benefícios mútuos;

o

“Redução da factura eléctrica por parte dos consumidores/ produtores” – Este é o grande benefício do ponto de vista do consumidor, pelo que o serviço apresentado pretende tirar o máximo partido das funcionalidades ao dispor para permitir a máxima poupança ao consumidor;

Impacto Indirecto: o

“Melhoria na eficiência do mercado do ponto de vista dos reguladores, através de uma melhoria contínua da qualidade do serviço” – Tendo como foco a promoção do serviço pelo comercializador do regime regulado, o plano de negócio potencia a qualidade do serviço ao consumidor pela promoção de uma relação mais estreita entre o comercializador e o consumidor;

o

“Potenciar a convergência com os objectivos ambientais da União Europeia” – O compromisso da máxima redução de consumos do lado do consumidor possibilita uma redução da necessidade de produção de energia eléctrica, reduzindo as emissões de CO2 e possibilitando uma convergência com

as

metas

estabelecidas

pelas

directrizes

Europeias

para

a

sustentabilidade energética.

3.2.2

Visão A visão preconizada pelo serviço é o de contribuir de forma absoluta para a diminuição da

pegada de carbono em Portugal.

3.2.3

Missão Fornecer um serviço de valor acrescentado que aumente a eficiência energética e promova a

poupança das famílias portuguesas.

46

3.2.4

Objectivos Sucintamente, os objectivos do serviço são: Acrescentar valor através de uma gestão activa e eficiente dos consumos eléctricos dos consumidores, contribuindo para a poupança das famílias portuguesas e para a diminuição da sua pegada de carbono; Incentivar a eficiência energética; Potenciar as funcionalidades oferecidas pelas redes inteligentes de energia eléctrica.

3.2.5

Envolvente do Negócio Neste subcapítulo pretende-se apresentar o contexto económico, sociocultural, político-legal e

tecnológico actual de modo a enquadrar o serviço proposto na sua envolvente. O contexto económico aponta para uma recuperação lenta das economias a curto prazo, nomeadamente da economia portuguesa que aponta para um crescimento limitado até 2012. É assim crucial que as empresas portuguesas de bens e serviços tenham a capacidade de direccionar a sua produção para produtos e mercados com maior potencial de crescimento [BdP10]. Para atingir uma recuperação sustentável, equilibrada e sólida, é necessária a correcção de desequilíbrios entre a oferta e a procura, permitindo diminuir os riscos de uma recuperação desequilibrada. No sector da energia, o actual contexto macroeconómico pressiona o sector no sentido de responder aos desafios de contribuir para uma mudança de fundo na operação da rede de distribuição e na sua interacção com o consumidor. A envolvente económica apresentada afecta a situação sociocultural, na qual se destaca a necessidade da emergência de campanhas de sensibilização e serviços que permitam contribuir para uma poupança mais elevada às famílias. Portugal, como membro da Comissão Europeia tem de contribuir para o cumprimento das metas definidas pelo plano de acção energético “20-20-20”, com o objectivo de travar as mudanças climáticas e de garantir a sustentabilidade energética dos Estados Membros. O Plano Tecnológico em Portugal é uma agenda de estratégia de desenvolvimento e competitividade. Essa estratégia assenta em três eixos: qualificar os portugueses para a sociedade do conhecimento, vencer o atraso científico e tecnológico e imprimir um novo impulso à inovação para adaptar o tecido produtivo aos desafios da globalização. Para concretizar estes objectivos globais, o Plano Tecnológico contempla um conjunto de objectivos específicos devidamente quantificados e um conjunto de medidas, realizadas directamente pelo Governo ou em parceria com a sociedade civil. No panorama ambiental actual, o problema das alterações climáticas tem vindo a ganhar protagonismo crescente a nível internacional e, especificamente ao nível comunitário, tendo sido desenvolvidos vários mecanismos para colmatar esta questão resultando no lançamento de várias iniciativas e na criação de vários diplomas. Neste contexto, o Programa Nacional para as Alterações Climáticas (PNAC), adoptado pela Resolução do Conselho de Ministros n.º 119/2004, de 31 de Julho (PNAC 2004), e o PNAC de 2006, aprovado pela Resolução do Conselho de Ministros n.º 104/2006,

47

de 23 de Agosto, quantifica o esforço nacional das emissões de Gases de Efeito de Estufa (GEE), integrando um vasto conjunto de políticas e medidas que incidem sobre todos os sectores de actividade. A evolução na regulação e liberalização dos mercados da electricidade e do gás natural tem levado a uma maior eficiência no lado da oferta de energia. No entanto, no que respeita ao lado da procura, continuam a existir inúmeras barreiras ao aumento da eficiência no consumo de energia, nomeadamente quanto à participação das empresas de energia em actividades de eficiência energética. Reconhecendo esta situação, a ERSE criou um “Plano de Promoção da Eficiência no Consumo” (PPEC), consignando as regras aplicáveis ao seu funcionamento, os procedimentos de aprovação de medidas, apresentação de candidaturas, custos decorrentes da aceitação das medidas e respectiva divulgação. O PPEC de energia eléctrica tem como objectivo a promoção de medidas que visem melhorar a eficiência no consumo de energia eléctrica, através de acções empreendidas pelos comercializadores de energia eléctrica, operadores das redes de transporte e de distribuição de energia, associações e entidades de promoção e defesa dos interesses dos consumidores de energia eléctrica, associações empresariais, agências de energia e instituições de ensino superior e centros de investigação, sendo destinadas aos consumidores dos diferentes segmentos de mercado [PPEC11].

Tabela 3.2 – Resumo da Envolvente de Negócio

Contexto

Principais Tendências

Impactos

Recuperação lenta das economias

Económico

Pressão dos mercados para a diminuição da procura e para uma mudança na interacção das redes de energia com o consumidor

Necessidade de aparecimento de medidas, serviços e acções de sensibilização que promovam o comportamento sustentável e de contenção nas despesas e consumos. Aumento da necessidade de contenção das despesas e de maior controlo sobre as despesas variáveis.

Aumento do desemprego

Queda nas poupanças das famílias

Maior consciencialização da necessidade de poupar

Maior abertura para serviços e produtos alternativos que permitam uma maior poupança aos cidadãos.

Valorização do Ambiente

Maior preocupação com o ambiente e consciencialização dos impactos dos comportamentos individuais para o futuro do Planeta.

Maior rigor no controlo do impacto ambiental

Criação de medidas globais

Sóciocultural

Político-legal

48

Contexto

Principais Tendências

Impactos para o cumprimento das metas definidas. Criação de um “Plano de Promoção da Eficiência no Consumo” (PPEC), com o objectivo de promover medidas que visem melhorar a eficiência no consumo de energia eléctrica.

Plano Tecnológico

Envolvente de uma estratégia de inovação tecnológica em Portugal em todos os sectores.

Inovação da rede eléctrica

Evolução do conceito das Smart Grids que prevê a introdução de tecnologias na rede que tragam benefícios em toda a cadeia de valor da energia eléctrica e que possibilitem o aparecimento de serviços de valor acrescentado aos consumidores.

Tecnológico

3.2.6

Meio envolvente transaccional O consumo de energia eléctrica tem aumentado substancialmente ao longo dos últimos anos.

Neste capítulo pretende-se apresentar alguns dados que demonstrem este aumento de consumo, em termos de consumo total por alta tensão, baixa tensão e autoconsumo e de evolução da média do consumo doméstico anual.

Figura 3.3 – Consumo de energia eléctrica por Alta Tensão, Baixa Tensão e Autoconsumo [Pord11]

49

Comparativo de Consumo de Energia Eléctrica 2% 44%

54%

Alta tensão Baixa tensão Consumo próprio/Autoconsumo

Figura 3.4 – Percentagem de consumo de energia eléctrica por Alta Tensão, Baixa Tensão e Autoconsumo (Dados de 2009) [Pord11]

Verifica-se um acentuado aumento do consumo de electricidade nos últimos 15 anos, tendo este valor praticamente dobrado entre 1994 e 2009. O consumo de Baixa Tensão, como se pode verificar pela Figura 3.4, representou em 2009 cerca de 54% do total de consumo de electricidade.

Média de Consumo Doméstico 3000

2500

2000

1500

kWh (quilowatt-hora) - Média

1000

500

0 1994

1999

2004

2009

Figura 3.5 – Evolução da média de consumo eléctrico doméstico [Pord11]

A média de consumo doméstico anual de energia eléctrica também apresenta um aumento significativo desde 2004 até 2009, tendo incrementado em mais de 500 kWh, o que representa um aumento de cerca de 5% por ano nos últimos 15 anos.

3.2.7

Modelo das Cinco Forças de Porter Neste capítulo pretende-se analisar a proposta de valor do negócio, fornecendo input para a

tomada de decisão quanto às linhas de orientação estratégica através da análise da atractividade do sector. As conclusões serão sustentadas com recurso o modelo das cinco forças competitivas de Porter.

50

Tabela 3.3 – Modelo das Cinco Forças de Porter

Força

Ameaça de Entrada de Novos Concorrentes

Ameaça de Serviços Substitutos

Poder de Negociação dos Fornecedores

Poder Negocial dos Consumidores

Rivalidade entre Concorrentes Actuais

Descrição e Conclusão da Atractividade A envolvente de liberalização do mercado pode levar a que apareçam serviços análogos disponibilizados por outros comercializadores. No entanto, o market share detido actualmente pela EDP Serviço Universal contempla um mercado de mais de 4 milhões de consumidores, pelo que se prevêem barreiras moderadas à entrada de novos concorrentes e ao ganho de quota de mercado. Conclusão: Atractividade Média/ Alta Existe a possibilidade de emergirem serviços mais diversificados para os consumidores e mais atractivos financeiramente, fornecidos por empresas a nível individual ou com o estabelecimento de uma parceria com um comercializador do Mercado Liberalizado que forneça tarifas eléctricas mais baixas para o consumidor. A condição de first mover do serviço, integrado dentro da oferta da EDP Serviço Universal, na condição de o maior comercializador de electricidade em Portugal constituirá uma vantagem ao nível da fidelização de consumidores. Conclusão: Atractividade Média/ Alta Atendendo ao facto que se trata de um serviço inovador, com características de first mover, não havendo no mercado oferta idêntica, obriga a uma utilização de meios técnicos sofisticados e específicos, pelo que se conclui que o poder negocial dos fornecedores será tendencialmente elevado. Conclusão: Atractividade Média/ Baixa A venda do serviço recorrerá a uma segmentação criteriosa de consumidores, apresentando para os mesmos ganhos tangíveis e atractivos na adesão ao mesmo. Os consumidores terão um poder negocial moderado, sendo fundamental ganhar a confiança do consumidor para o sucesso do serviço. Conclusão: Atractividade Média/ Alta A condição de first mover coloca este serviço numa categoria diferenciadora. Por outro lado, a visibilidade de novos investimentos nesta área, pode levar a um acréscimo rápido da concorrência. Conclusão: Atractividade Média/ Alta

A análise descrita na Tabela 3.3 associada à necessidade de aumentar a poupança energética, leva a acreditar que o serviço apresentado tem uma atractividade média/ alta.

51

3.3 3.3.1

Plano de Marketing Análise de Tendências do Mercado O quadro político-legal e macroeconómico aponta para uma cada vez maior necessidade de

poupar, havendo uma preocupação crescente em passar a mensagem do impacto que as acções individuais têm a nível global. Os consumidores têm a tendência para a poupança cada vez maior em todos os sectores, não só pela influência de acções de comunicação mas também pela necessidade crescente em clima de crise económica. Esta tendência é verificada pelo Índice de Confiança dos Consumidores em Portugal em 2010, elaborado pela AC Nielsen, e que concluí que os portugueses estão a mudar de hábitos de consumo para poupar. Comparando com o ano passado, qual destas acções tem feito para poupar nas suas despesas mensais?

Figura 3.6 – Acções adicionais que os consumidores têm feito para poupar, relativamente ao ano de 2009 [Niel10]

Quando as condições económicas/ financeiras melhorarem, quais destas acções irá continuar a fazer?

Figura 3.7 – Acções que os consumidores pretendem continuar a tomar para poupar [Niel10]

Verifica-se que a poupança energética está no topo das prioridades dos consumidores, sendo que mais de metade (54%) afirma que tem levado a cabo acções de poupança de gás e electricidade face ao ano de 2009. A maior parte dos consumidores inquiridos (43%) respondeu que a poupança em electricidade e gás será mesmo a maior preocupação nos próximos anos.

52

3.3.2

Target de Consumo A abrangência dos consumidores de Baixa Tensão pela implementação do InovGrid em

Portugal que tenham contrato com o comercializador de regime regulado (EDP Serviço Universal) constitui uma pré-condição para a definição do target, ou seja, representa só por si um conjunto de consumidores-alvo. A segmentação de clientes foi efectuada pela potência contratada dos clientes de Baixa Tensão, de acordo com os dados do Balanço de Energia Eléctrica para 2011, disponibilizado pela ERSE:

Tabela 3.4 – Balanço de Energia 2011

Nível de Tensão BTN BTN BTN

Potência Contratada GWh nº de consumidores >20.7 kVA 2.186,00 67.661,00