Smart Grids

Área de demonstração InovCity em Évora

O início

Esta história começa nos inícios dos anos 90. Antes de serem gerados quaisquer conhecimentos específicos na área das redes de distribuição houve uma fase dedicada à investigação fundamental.

Entre 1994 e 2006 foram publicados inúmeros artigos em revistas internacionais indexadas, alguns dos quais assumiram relevo mundial, assumindo estatuto de referência no setor, assim como teses de mestrado e doutoramento.

Vladimiro Miranda, J. V. Ranito, Luis Miguel Proença, Genetic Algorithms In Optimal Multistage Distribution Network Planning, IEEE Transactions on Power Systems, vol.9, no.4, pp.1927-1933, novembro, 1994.

Foi também nesta altura que se começaram a estabelecer uma série de relações privilegiadas com players importantes a nível nacional e internacional, tais como a EDP, a EFACEC ou o ONS (operador nacional do sistema brasileiro).

Subestação de rede de alta tensão

A geração de conhecimento

Podemos afirmar que a fase de geração conhecimento específico tem início em 2006. Num espaço de dez anos foram publicados mais de 40 artigos e concluídas mais de 30 teses de mestrado e 20 de doutoramento.

Há dois artigos que marcam o início desta nova fase no estudo das redes elétricas de distribuição:

Lopes, João Peças; Moreira, Carlos e Madureira, André, “Defining Control Strategies for MicroGrids Islanded Operation” na revista IEEE Transactions on Power Systems (vol.21, no.2, pp.916-924, maio 2006, com mais de 600 citações ISI WoS em janeiro de 2017).

Lopes, João Peças; Hatziargyriou, N; Mutale, J; Djapic, P; Jenkins; N, “Integrating distributed generation into electric power systems: a review of drivers, challenges and opportunities” na revista Electric Power Systems Research (vol. 77, no.9, pp. 1189-1203, 2007, com 340 citações ISI WoS em janeiro de 2017)

Muitos dos esforços de I&D, nesta fase, foram potenciados por investimento nacional e pelos projetos europeus INOVGRID, MERGE, SuSTAINABLE, evolvDSO, ANYPLACE, UPGRID, SENSIBLE e InteGrid, onde o INESC TEC continua a empenhar importantes esforços.

Controle de supervisão e aquisição de dados (SCADA)

Testar no terreno

A passagem de conhecimento gerado para protótipos e pilotos verificou-se graças às condições proporcionadas pela EDP, que mobilizou o INESC TEC e vários parceiros empresariais para um esforço de inovação tecnológica profunda. Este movimento permitiu:

• Criar um laboratório dos mais avançados no mundo em smart grids e veículos elétricos, no INESC TEC, com os projetos REIVE e MICROGRIDS+EV, materializando fisicamente os conceitos de microrredes e dando suporte às mais avançadas funções de uma rede inteligente
• Instalar uma rede piloto na cidade de Évora, através da iniciativa InovCity (inovcity.pt), tendo por base o projeto InovGrid associando cerca de 30.000 consumidores sob um paradigma tecnológico inovador, e testar e validar os conceitos gerados no INESC TEC.

O InovGrid marca um arranque formal das redes elétricas inteligentes.

Esta fase é marcada pela participação em 13 projetos europeus na área das redes elétricas de distribuição, que representam mais de 7 milhões de euros orçamentados para o INESC TEC.

Laboratório de redes elétricas inteligentes e veículos elétricos

Os impactos

O INESC TEC, através do projeto InovGrid/InovCity e numerosos outros, conseguiu uma efetiva transferência de tecnologia para as empresas do setor elétrico, com impactos evidentes na economia nacional, que já foram acima descritos.

Os mecanismos mais relevantes que materializaram esta transferência foram:

• A cidade inteligente de Évora, Portugal, que serve mais de 30 mil consumidores através de uma infraestrutura instalada pela EDP Distribuição
• O aumento da utilização desta solução na área das smart grids pode atingir os 600 milhões de euros de investimento até 2020
• O envolvimento da EDP Distribuição em vários projetos europeus, que atingem já um budget global acumulado de 175 milhões de euros.

• Quando o INESC TEC começou em 1996 a desenvolver o sistema DMS para a EFACEC, esta área representava um volume de negócios de €2M/ano. Atualmente a área do DMS representa €30M/ano. Por sua vez, a área das smart grids tem uma expressão de 10%/ano no volume de negócios desta empresa, com perspetivas de crescimento superiores a 20%/ano
• Contratos de desenvolvimento com entrega de produtos de software ou especificações técnicas
• Contratos de consultoria e estudos
• Lançamento de duas empresas startup: a Smartwatt e a Prewind (volume de negócios de cerca de 1 milhão de euros de 2010 e onde o INESC TEC mantém uma participação nominal no capital social de 18,75%)
• Transferência de pessoas do INESC TEC para as empresas

Os conhecimentos gerados no INESC TEC permitiram que Portugal e a EDP se afirmassem na vanguarda da implementação de smart grids, garantindo uma suave e benéfica integração progressiva, no futuro, de geração fotovoltaica distribuída e de veículos elétricos, sem os problemas experimentados noutros países e com plena capacidade de abertura a novos negócios.

Protótipo do ANYPLACE

Mas a história não termina aqui…

O INESC TEC está envolvido em vários projetos europeus e nacionais na área das smart grids, para além dos artigos e teses de doutoramento em desenvolvimento neste campo da energia do futuro.

O projeto europeu InteGrid é um exemplo de exploração de resultados de projetos anteriores para colocá-los no mercado. Até 2020 está até prevista a criação de uma spin-off, mas essa é outra história…

*Os números acima apresentados foram fornecidos pela EDP Distribuição, EFACEC e Prewind.