3ª Mesa Redonda "Innovação e Novas Tecnologias para as Cidades"

WWW.PORTO21WORLDFORUM.ORG

Página2

www.porto21worldforum.org

3Plenary Session

Antonio Babo

Alberto Barbosa

Fernando Leite

ANTONIO NETO DA SILVA. DEIMOS

MANUEL COLLARES PEREIRA. IPES

Página3


3Plenary Session

Antonio Babo

Página4


António Pérez Babo

Inovação e novas tecnologias para as cidades

TECNOLOGIA, TRANSPORTES & POLÍTICAS URBANAS

Fundação Serralves, 16 Abril 2013

Página5


2

inovação tecnológica

apresenta vantagens

focadas num problema específico

terá outros efeitos colaterais

levanta novas questões

estradas automáticas veículos elétricos

(+)


Inovação e novas tecnologias para as cidades

TECNOLOGIA, TRANSPORTES & POLÍTICAS URBANAS

Página6


Inovação e novas tecnologias para as cidades TECNOLOGIA, TRANSPORTES E POLÍTICAS URBANAS

3

O que poderá representar para as metrópoles a futura automatização das estradas ?


Página7


Condução automóvel sem mãos permitirá trabalhar / dormir / ‘fazer sala’ / reunir / ler durante a viagem,

1 - ALTERNATIVA (ou ameaça) à AV Ferroviária ?

solução em TI na origem e destino das viagens interurbanas

2 - Aumento de tráfego nas cidades e metrópoles com agravamento dos problemas de estacionamento


4

Investimento reduzido (se comparado com AV ferroviária) equipamento das autoestradas

e dos veículos

Automated Highway Systems (AHS) -‐ Cem Ünsal (1998) -‐ Carnegie Mellon University


Página8



5

Representará o automóvel elétrico a hipermassificação do carro próprio,

sem danos ambientais ?


Página9


Eliminação da poluição do ar e do ruído

1 - Aumento substancial da taxa de utilização automóvel por eliminação do argumento ambiental

2 - Forte crescimento do uso da bicicleta em meio urbano o que exigirá a preparação dos espaços-canal nas cidades


6

A massificação dos veículos elétricos aguarda apenas por tecnologia que resolva a autonomia / custo elevado das baterias?


Página10



7

“a metrópole é agora um território de habitação multilocal “...

... “de ambientes temáticos” ligados entre si por uma hipermobilidade DUPUY, Gabriel – L’Auto et la ville. Flammarion, 1995

local emprego

local compras

local amigos

escola

filhos


Página11



8

o processo de smartização automóvel ainda não terminou...

veículo automóvel | evolução em curso

ü  grande ü  poluente ü  poucos ü  para todas as escalas

ü pequeno ü limpo

ü muitos


Página12



8

compacidade urbana

ocupação extensiva do

solo

transportes alternativos

infraestrutura apropriada

o processo de smartização automóvel ainda não terminou...

dissuasão carro próprio

medidas coerentes


Página13



9

gestão dos espaços-canal

para a multimodalidade

um caminho que

também necessita de

sistemas tecnológicos de

informação e comunicação

personalizada...

e de regulação de prioridades


Página14



10

“O regresso dos veículos de duas rodas não depende nem do militantismo ecológico nem da utopia retrógrada...

... a automobilidade individual nas cidades implica uma tal evolução.”

DUPUY, Gabriel – L’Auto et la ville. Flammarion, 1995


Página15


3Plenary Session

Alberto Barbosa

Página16


Mesa redonda Inovação e Novas Tecnologias para as Cidades

Alberto Barbosa

Página17


Inovação e Novas Tecnologias para as Cidades

OS GRANDES DESAFIOS DAS CIDADES

SMART GRIDS MOBILIDADE ELÉCTRICA INOVAÇÃO E NOVAS TECNOLOGIAS

Página18



“Mais de dois terços da população europeia vive

em áreas urbanas.

As cidades são lugares que geram problemas e que, ao

mesmo tempo, engendram soluções.

São terreno fértil para a ciência e tecnologia, a

inovação, a cultura e a criatividade individual e

colectiva, sendo também importantes para mitigar o

impacto das alterações climáticas.”

in: Cidades de Amanhã, Desafios, Visões e Perspec>vas (prefácio)

Página19


Ambiente

Urbanização

Mobilidade

Saúde

Segurança

Água

Energia

• População urbana ultrapassa população rural

• Mais de 20 megacidades (>10M habitantes)

• População envelhecida devido a melhorias nos cuidados de saúde e qualidade de vida

• Objecivos de Quioto: energias alternaivas e eficiência energéica

• Crescimento drásico de viajantes e mobilidade

• Elevadas perdas económicas devido a congesionamento de trânsito

• Consumo de água em constante aumento

• >1000 M de pessoas sem fornecimento de água para consumo

• Crescente necessidade energéica, acelerada pela demografia de economias emergentes

Desafios Globais

Página20


Obrigam a uma maior flexibilidade das redes eléctricas

ObjeLvos climáLcos ambiciosos

Integração de geração renovável, veículos elétricos e eficiência

energéLca

Tendências energéLcas

Procura energéLca crescente

Página21


As Smart Grids são a chave que viabiliza os objeLvos: mais geração renovável, mais veículos eléctricos e maior

eficiência energéLca

Renováveis

Eficiência EnergéLca

Veículos Elétricos

Smart Grids são a chave

Smart Grids

Página22





Página23


Smart Grids Arquitetura IlustraLva

wind farm

storage

industrial plant with generaion

demand management

power plant

electric vehicle

solar plant disturbance in

the grid

isolated micro grid

sensors for FDIR

devices for protecion

hydro plant

Página24


Automaion / Management Reach

Smart Grids Impacto da tecnologia

HV Plant

Distribuion Transmission Generaion

EHV MV LV

Generaion

Distribuion Substaion

Transmission Substaion

Distribuion Transformer

Consumer

Automaion / Management Reach

Prosumer

User

Página25


Integração de renováveis na rede eléctrica

•  A intermitência das fontes renováveis não garante que este ipo de aivo de geração ofereça a qualidade de energia pretendida

•  A redução (curtailment) de segmentos de produção (aerogeradores, zonas PV) pode resultar do compromisso de equilíbrio entre a procura e a produção, ou de certas condições de planeamento, comprometendo os objeivos do promotor

Smart Grids

Página26


Integração de Veículos Elétricos (infraestrutura de carregamento) na rede eléctrica

•  Carga dinâmica, com elevada variabilidade de comportamento quanto ao consumo em determinados períodos do dia

•  Actuais padrões de comportamentos sugerem preferência por carregamento em períodos de ponta, paricularmente ao serão, com agravamento das necessidades de potência

Smart Grids

Página27


Eficiência Energéica (Demand Response)

•  O papel do uilizador final é fundamental, mas tem constrangimentos •  Postura cultural, eco-‐friendliness •  Falta de ferramentas para consciencialização energéica •  Smart homes ainda pouco disseminadas

•  O papel do comercializador de energia é também fundamental, mas tem constrangimentos

•  Ausência de políicas para dinamização de tarifas dinâmicas, promotoras de uma boa resposta da procura

Smart Grids

Página28


Armazenamento de Energia (Storage)

•  As soluções de armazenamento de energia contribuem para a redução dos efeitos anteriormente descritos, promovendo uma boa resposta da procura, através de diferentes tecnologias

•  Baterias •  Volantes de inércia (flywheels) •  Gravitacional (pumped-‐hydro) •  Ar comprimido

•  Outras

Smart Grids

Página29


cargas

cargas

Centrais

Nivelamento de Carga Regulação de Frequência

ESS ESS Reserva Girante

Qualidade de Energia Capacidade Firme

ESS

ESS Compensação

de Tensão

Transmissão (MAT)

Peak-‐shaving Load-‐shiNing

ESS

Peak-‐shaving Nivelamento de Carga

Diferimento Invesimento

ESS

Outras fontes renováveis

Distribuição (BT)

Sub-‐transmissão (AT)

Distribuição (MT)

Smart Grids Aplicações em Energy Storage Systems (ESS)

Armazenamento por bombagem

ESS

Página30


Smart Grids Integração dos Sistemas de Storage

• Múliplas vantagens! • Load shiNing / >me-‐of-‐use (DSM/DR)

• Peak-‐shaving • Equilíbrio de fases • Regulação de tensão • Qualidade de energia / cavas de tensão / harmónico

• Gestão de regiões insulares ou isoladas •  Regulação de frequência •  Opimização de geradores (combuswveis fósseis) •  Redução de emissões

• Gestão integrada de RES (Virtual Power Plant) • Carregamento inteligente de VE • Backup em modo “ilha”

Página31





Página32


Mobilidade eléctrica Porquê?

•  O potencial de redução de CO2 do VE é total, se forem usadas fontes limpas de produção de electricidade

Página33


Mobilidade eléctrica Porquê?

•  Também o rendimento energéico total (well to wheel) é bem superior ao dos veículos tradicionais

Página34


Masdar (Abu Dhabi)

Masdar tem como objectivo tornar-se numa das

cidades mais sustentáveis do mundo.

A Efacec instalou, em colaboração com a Mitsubishi

Heavy Industries Ltd (MHI), um carregador Efacec EV

QC, que integra o primeiro posto de carregamento

rápido do Médio Oriente.

Este foi o primeiro de vários fornecimentos

entretanto efectuados pela Efacec.

•  Vários invesimentos na área da Mobilidade Eléctrica em curso no mundo

Carregador eléctrico urbano personalizado para promotores

Instalação actual dos carregadores rápidos em Masdar

Página35



Turquia A Efacec é o parceiro e fornecedor exclusivo da

operadora de mobilidade eléctrica turca ESARJ

desde 2010. ü  A Esarj foi estabelecida em 2008 com o objectivo de liderar o negócio de carregadores para veículos eléctricos actualmente em forte crescimento, iniciando operações de I&D de forma a alcançar uma posição de excelência no negócio das redes de carregadores para veículos eléctricos.

ü  Em 2011, assinou um acordo de parceria de soluções com a Renault Turquia encontrando-se actualmente envolvida na actualização das infra-estruturas eléctricas dos concessionários da Renault e no fornecimento de uma solução completa para clientes de VE’s.


Página36


Estudos de interface homem-‐máquina de carregadores rápidos


EUA

ü  Fornecimento de 900 unidades até 2014, prevendo-‐se o aumento desta quanidade, já que os EUA têm um plano ambicioso para a mobilidade eléctrica. ü  Estão já previstos projectos para as cidades de Chicago (a maior do estado de Illinois, com cerca de 2,7 milhões de habitantes) e São Francisco (a quarta cidade mais populosa da Califórnia, com cerca de 800 mil habitantes), bem como com para os estados da Pensilvânia e Oregon e várias enidades privadas em toda a América.

Instalação actual: Posto de alimentação atrás; Controlador central e interface de uLlizador à frente.


Página37


Mobilidade eléctrica pública autocarro totalmente eléctrico

Caetano / Efacec Autocarro 100% eléctrico: COBUS 2500 EL

Página38


•  As tendências atuais na área das Redes Avançadas de Energia (Smart Grids) e

na área da Mobilidade Elétrica são uma janela de oportunidade para os

players industriais oferecerem soluções inovadoras, suportadas por novas

tecnologias, em prol das cidades –  InovGrid / InovCity, Évora –  MOBI.E, nas principais cidades portuguesas

•  tem sido um dos players nacionais com relevância nestas

incursões, tanto a nível nacional como internacional

•  Outros parceiros nacionais, tais como a , que pariciparam nos projetos

InovGrid e MOBI.E, têm também contribuído para a internacionalização da

inovação de base tecnológica que se faz em Portugal

Conclusão

Página39


3Plenary Session

FERNANDO LEITE. LIPOR

Página40


Página41


Página42


Página43


Página44


Página45


Página46


Página47


Página48


Página49


Página50


Página51


Página52


Página53


3Plenary Session

ANTONIO NETO DA SILVA. DEIMOS

Página54


DEIMOS Engenharia, S.A. António Neto da Silva (Presidente)


16 e 17 ABR 2013

Página55


As cidades são grandes ecossistemas vivos

Consomem cerca 75% da energia mundial

Geram 80% dos gases com efeito de estufa

Albergarão 70% população mundial em 2050

Página56


As cidades requerem uma gestão eficiente

Mais e mais complexa informação

Decisões em tempo real

Decisões inteligentes

Redes de sensores locais

Sistema cidade

Tecnologias de informação e comunicação

Tecnologias de detecção remota

(satélites)

Página57


Satélites para Urbanismo e Sustentabilidade

Control Urbanístico

Detecção de alterações

Interacção urbana-rural

Urbanismo e Cartografía

Detecção de riscos urbanos

Controlo de Infraestructuras

Página58


DEIMOS-1 Estuário do Tejo e Sado Interacção espaço urbano-natural

Página59


DEIMOS-1 Veneza (Itália) Monitorização urbana - efluentes

Página60


DEIMOS-1 São Paulo (Brasil) Análise de ocupação do solo

Página61

www.porto21worldforum.org DEIMOS-1 Eagan(EUA) caracterização reservatórios água

Página62

www.porto21worldforum.org DEIMOS-1 São Francisco (EUA) Monitorização urbana

Página63

www.porto21worldforum.org DEIMOS-1 Almeria (Espanha) Cartografia de redes viárias

Imagem original mapa existente mapa extraído identificaçação alterações

Página64


Satélites para Gestão de Emergências

Caracterização de riscos urbanisticos

Monitorização de inundações

Caracterização de incêndios

Página65


DEIMOS-1 Japão Cidade nas encostas de um vulcão activo

Página66

www.porto21worldforum.org DEIMOS-1 Ribatejo (Março 2013) Área afectada pelas cheias

Página67


Antes Depois

DEIMOS-1 Japão Primeiras imagens 4h após tsunami

Página68

www.porto21worldforum.org DEIMOS-1 Portugal (Castelo Branco) Quantificação de área de Incêndio em menos de 48h

Página69


Satélites para Monitorização Ambiental

Qualidade da água em zonas urbanas

Detecção e seguimento de derrames de efluentes

Ilhas térmicas

Página70

www.porto21worldforum.org DEIMOS-1 China Contaminação de águas interiores

Página71


DEIMOS-1 Foz do Gudalquivir (Mar.13) Descarga de efluentes no oceano

Página72


Kalamaria (Grécia) zonas quentes da cidade

Página73


Cidades

Sistemas únicos a proteger

Onde o futuro será decisivo

Página74


Obrigado

Página75


3Plenary Session

MANUEL COLLARES PEREIRA. IPES

Página76


Retrofit-‐ o que fazer com os edificios existentes ? por exemplo : “double skin”…

Página77


Uma revolução...?!

•  Os edificios do futuro serão mais confortáveis •  Conforto e Sustentabilidade •  Conforto e custos controlados •  Novos materiais, novos equipamentos, nova engenharia/arquitectura •  Uma oportunidade extraordinária para Portugal, um país: •  -‐ com sol e temperaturas amenas •  -‐com forte dependencia (ainda!?) de combuswveis fósseis...

Porto,2013 77

-‐ e à procura de novas ideias para a sua economia

Página78


Disponibilidade da radiação solar

Recife 2011 78

60

70

80

90

100

110

0 15 30 45 60 75 90

Inclinação (grau)

P(%)

Azimute = 0 grauAzimute = 15Azimute = 30Azimute = 45Azimute = 60Azimute = 75Azimute = 90

Página79


Electricidade solar nas cidades

•  Fotovoltaico (PV) cada vez mais barato •  Nas cidades: a ligação directa à rede •  Seremos todos, em breve, auto-‐produtores ?

PV-‐ em telhados e coberturas

Recife 2011 79

Página80


+PV em fachadas

Recife 2011 80

Página81


Electricidade solar nas cidades

•  Qual o custo hoje do sistema instalado? •  Potencia nominal do sistema ao meio dia solar na direcção perpendicular

ao sol num céu azul : Wp(ico) •  Custo do sistema instalado: em € •  €/Wp instalado •  O preço que pagamos pelo kWh hoje, traduz-‐se em quantos anos de

recuperação do invesimento? •  Dados de radiação solar de Lisboa •  PR=0.75

Recife 2011 81

Página82

www.porto21worldforum.org Porto,2013 82

16 14 12 10 8 7 6 5 4 (anos)

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

2

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34

custo (€/W

p)

cent/kWh

Lisboa -‐ Custo do Wp vs Preço do kWh para diferentes períodos de retorno

4 anos

5 anos

6 anos

7 anos

8 anos

9 anos

10 anos

11 anos

12 anos

13 anos

14 anos

15 anos

16 anos

Página83


0.65-‐0.70 €/Wp

Página84


16 14 12 10 8 7 6 5 4 (anos)

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

2

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34

custo (€/W

p)

cent/kWh

Lisboa -‐ Custo do Wp vs Preço do kWh para diferentes períodos de retorno

4 anos

5 anos

6 anos

7 anos

8 anos

9 anos

10 anos

11 anos

12 anos

13 anos

14 anos

15 anos

16 anos

domesico AT MT/BT

Página85


O fotovoltaico nas cidades

•  Injecção na rede: •  “Net metering” (legislação que não existe ainda…) •  Com armazenamento: •  Baterias: •  Carregamento de baterias (veículo eléctrico) •  Gestão da energia das baterias: com a “uility” a gestão da oferta e da

procura •  uma situação “win-‐win”? Sim! Num futuro próximo…

Porto, 2013 85

Página86


Conclusão

•  Produzir a sua energia: uma revolução que vem aí! •  Compawvel com o desenvolvimento sustentável e uma boa parte da

solução para o desafio das alterações climáicas e das suas consequências •  Para Portugal, com a sua tecnologia e abundante recurso solar, é uma

enorme oportunidade •  Mas não podemos ficar à espera... •  OBRIGADO pela vossa atenção!

[email protected]

Porto 2013 86

WWW.PORTO21WORLDFORUM.ORG

Foro de Soria21 para el Desarrollo Sostenible Paseo de la Castellana 150, 3º D. 28046 MADRID

Tlf. +34 91 458 62 62 E-‐mail: [email protected]

[email protected]

Documents

3ª Mesa Redonda "Innovação e Novas Tecnologias para as Cidades"