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Conect Me - Plataforma de tecnologia e inovação

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Material sobre a Conect Me, projeto criado para dinamizar pesquisas de desenvolvimento reunindo Fapemig, Codemig, BDMG e Cemig. Foi apresentado pela presidente da Axxiom Soluções Tecnológicas S.A., pesquisadora associada do Centro de Desenvolvimento e Planejamento Regional da Universidade Federal de Minas Gerais (CEDEPLAR-UFMG), Fabiana Borges, durante o Fórum Brasilianas "Cidades Inteligentes e o novo mercado de energia", realizado dia 30 de agosto, em Belo Horizonte, em parceria com a Cemig.

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Conect Me - Plataforma de tecnologia e inovação

  1. 1. Contexto global:COP21eo AcordodeParis –Desenvolvimento Sustentável
  2. 2. Contexto global: COP21 e o Acordo de Paris – Desenvolvimento Sustentável O Acordo de Paris 2015 – Desenvolvimento Sustentável - firmado por todos os membros da ONU (193 países) - Reflete o consenso e a coesão dos países em torno de uma visão de futuro sustentável, em direção a uma economia inclusiva e de baixo carbono - Os desafios, sintetizados em 13 objetivos (ODS), só se realizarão com uma grande transformação, onde os esforços deverão ser coordenados e integrados em um mundo interdependente - Uma das decisões relevantes do Acordo de Paris foi enfrentar as mudanças climáticas por meio da redução das emissões de gases de efeito estufa de forma a evitar o aumento da temperatura média global abaixo de 2ºC. Tal decisão traz para o centro dessa transformação o sistema de energia mundial: “Around two-thirds of global greenhouse gas (GHG) emissions stem from energy production and use, which puts the energy sector at the core of efforts to combat climate change” (IEA). - Esta transformação está em andamento e hoje, no âmbito do setor energético mundial, discutem- se os DESAFIOS DA TRANSIÇÃO ENERGÉTICA
  3. 3. Contexto global – IEA “Desenvolvimento Sustentável no Setor de Energia Global” No âmbito do sistema de energia global, o enfrentamento dos desafios do Desenvolvimento Sustentável induzem a uma grande transformação do setor de energia - também entendida como transição energética – para “atingir” três objetivos do desenvolvimento Sustentável (ODS) relacionadas a este setor: ODS 7 – Assegurar a todos o acesso confiável, sustentável, moderno e a preço acessível à energia ODS 13 - Tomar medidas urgentes para combater a mudança do clima e os seus impactos – redução de emissões de CO2 pelo setor de energia ODS 3 – Assegurar uma vida saudável e promover o bem-estar para todos, em todas as idades WORLD ENERGY TRILEMMA: COMO GARANTIR SIMULTANEAMENTE A SEGURANÇA ENERGÉTICA, A ACESSIBILIDADE ENERGÉTICA E A SUSTENTABILIDADE AMBIENTAL (COM REDUÇÃO DAS EMISSÕES DE CARBONO)? MAIS ENERGIA X MENOS CARBONO
  4. 4. Contexto global – World Energy Trilemma Como prover mais energia a uma população crescente – sendo que, 1.1 bilhão de pessoas não têm acesso à eletricidade e 3 bihões de pessoas que ainda dependem de combustíveis sólidos como lenha para cozinhar ou aquecer - e simultaneamente reduzir as emissões de gás de efeito estufa que contribuem para as mudanças climáticas e para a poluição do ar? É necessária uma mudança nos padrões globais energéticos: - Transformação no modo como a energia é produzida, distribuída e utilizada: - Mudança nos elementos tangíveis do Sistema de energia: tecnologia, infraestrutura, mercados, equipamentos, padrões de consume, canais de distribuição por exemplo - Novas estratégias e padrões de investimento, novas coalisões de atores - Novo regime institucional, que contém políticas e regulamentações, padrões, - Transformação na forma como a energia é consumida – mudança de hábitos, comportamento pró-ativo, “prosumers” e aceitação social dessas mudanças – os consumidores desempenharão um papel central - Transformação no uso da energia – busca de maior eficiencia energética
  5. 5. • Característica distintiva: Ser planejada e coordenado por meio de políticas governamentais direcionadas à descarbonização e redução da poluição do ar • Complexidade – não envolve a substituição de uma fonte de energia por outra, mas uma combinação de diversas fontes de energia de baixo carbono e outras já consolidadas, de forma a tornar o sistema menos dependente de combustíveis fósseis. As energias renováveis desempenharão papel fundamental nesse novo padrão energético. • Competitividade dos Renováveis: 1) A recente deflação nos custos das energias renováveis nos últimos anos é em grande parte responsável pela revolução na industria de energia global - tornaram-se fontes competitivas de energia: – EUA (2012) – custo da produção eólica: $11c/KWh EUA (2018): $5c/KWh Emirados Arabes (2016): $2.4c/KWH – - custo da produção solar: $17c/KWh $6c/KWh Arabia Saudita (2016): $1.8c/KWh 2) Eficiência: energia solar e eólica é gerada na forma de energia ütilizável”, sendo imediatamente disponível para os consumidores. A conversão de outras fontes de energia em eletricidade gera consideráveis perdas. Por exemplo, motores de combustão interna, menos de 20% da energia na gasolina é transformada em energia mecânica, na queima do carvão somente 40% do conteúdo de enrgia é transformado em eletricidade. Da perspectiva da demanda final, outro efeito disruptivo das energias renováveis e que cada TWh de energia gerada por substituir 2,5TWh de oferta de carvão ou 5TWh de oferta de gasoline. Esta é outra razão para os custos dos renováveis serem competitivos • Redes Inteligentes – papel estratégico na viabilidade da transição energética - permite elevar a eficiencia, segurança, integração e descentralização do sistema. Padrão Global Energético Emergente
  6. 6. • Eletrificação – “clean energy carrier”: tem contribuido fortmente para a eficiência energética, passando de 10% do consume global de energia em 1945 para 50% em 2018. Hoje se discute a eletrificação de tudo, não só pelos ganhos de eficiência mas também pelos ganhos associados com a capacidade de gestão e monitoramento permanente da oferta e da demanda que a conexão por redes elétricas inteligentes, plataformas de IoT , medidores inteligentes permitem. A eletrificação de veículos pode ajudar a atingir mais rapidamente a descarbonização e, ao mesmo tempo, estimular o rápido desenvolvimento das teclogias de armazenamento • Tecnologia – GAME CHANGER – tecnologias digitais no core da transição energética, permitindo o funcionamento mais eficientem Seguro e descentralizado do Sistema energético. Tecnologias associadas com o armazenamento de enrgia também transformarão o setor de energia. A implementação das tecnologias se torna mais importante que a propriedade da tecnologias • O padrão energético emergente é influenciado não somente por mudanças no setor energético, mas também se beneficia de avanços em vários outros dominios do conhecimento e tecnológicos, tais como tecnologias digitais (blockchain, computação, internet das coisas, inteligencia artificial, aprendizagem de máquinas), nanotecnologia, ciencia dos materiais, engenharia genética e e biologica, etc.). Portanto, ela pode ser acelerada por mudanças que não estão diretamente relacionadas com o setor de energia strictus sensus. Padrão Global Energético Emergente
  7. 7. • 1) Como elas devem se posicionar diante da transição energética? • 2) Como se aproveitar ao máximo da “revolução das renováveis”? Contexto global–empresas energéticas e a transição energética? WAIT-AND-SEE STRATEGY: - Abre janelas de oportunidade para competidores, com expressiva perda de mercados AMPLIAÇÃO DO MODELO DE NEGÓCIOS: PORTFOLIO INTEGRADO DE DIFERENTES FONTES DE ENERGIA A PARTICIPAÇÃO DE RENOVÁVEIS NO MIX ENERGÉTICO DEVE CRESCER
  8. 8. Transição Energética – Futuro energético sustentável IEA “An integrated approach is essential for a sustainable energy future: - Energy technologies interact and thus must be developed and deployed together - Integrated and connected electricity systems are key to the transformation of the energy sector. - Energy system integration and enhanced demand response will bring new opportunities for optimisation and increased efficiency in delivering services - Long-term co-ordinated planning for stronger and smarter infrastructure investment is needed to ensure continued system efficiency and reliability. - Technology progress needs strong co-ordinated policy support”.
  9. 9. Smart Cities e o Mercado de Energia ODS 11. Tornar as cidades e os assentamentos humanos inclusivos, seguros, resilientes e sustentáveis A População urbana mundial está crescendo à taxa de 1 milhão de pessoas por semana. Em 1950 menos de 30% das pessoas viviam em cidades, hoje são 50%. Em 2050, estima-se que ¾ da população mundial (ou mais de 6 bilhões de pessoas) viverá em cidades – portanto desenvolvimento urbano é um dos fenômenos mais relevantes de nossa era. Em 2040, aproximadamente 80% da energia será consumida em cidades Este rápido processo de urbanização coloca desafios e oportunidades na gestão das cidades e exige que novas formas de desenvolvimento urbano sejam articuladas e se utilizem dos benefícios advindos das tecnologias digitais para aumentar o conhecimento em relação ã cidade, o compartilhamento de informações e sua disseminação
  10. 10. Smart Cities Consideradas uma das áreas de maiores investimentos nas proximas décadas: “Cities make completely new concepts possible, e.g. in the field of e-mobility or the Internet of Things. However, they also consume a large proportion of the energy generated worldwide and cause greenhouse gas emissions” – Frainhofer Institute "Smart Cities as the driving force for sustainable development in Europe" Destaques 1. Segurança pública 2. Gerenciamento da água / saneamento 3. Energia Inteligente 4. Mobilidade Inteligente 5. Edificações Inteligente 6. Participação popular Sensoreamento, Conectividade e Informação
  11. 11. Smart Cities O reconhecimento dos desafios associados com a urbanização acelerada tem levado vários governos a adotar medidas para tornar as cidades mais resilientes, inteligentes e eficientes energeticamente: - “19 of the world’s largest cities have made ground-breaking new pledges to cut carbon emissions from new buildings” – Climate Action - “London has set a target to be 60% lower emissions in 2025 compared to 1990”. - “Berlin has agreed with the city’s business community that 75% of all new buildings in any given year have to include solar thermal strategies in their design” - “Copenhagen’s pledge to be “climate neutral by 2025 led to a wide range of initiatives such as cycle schemes in the city, green rooftops topped with grass and more electric vehicles.
  12. 12. Smart Cities e Mobilidade O Setor de Transportes responde por mais de 25% do uso mundial de energia e representa cerca de 20% das emissões de gases de efeito estufa. O transporte urbano, portanto, constitui-se em grande desafio para a sustentabilidade e a qualidade de vida nas cidades. Diante do desafio da descarbonização, o sistema de mobilidade vem passando por uma verdadeira mudança disruptiva: não só a eletrificação tem avançado, mas também novos modelos de negócios e serviços, associados com o compartilhamento de veículos, veículos semi-autônomos e autônomos, integração de modais, dentre outros, têm avançado. No caso do compartilhamento de veículos, o VE se destaca, tendo em vista que seu custo-beneficio está associado à quilometragem rodada. As tecnologias digitais desempenham um papel crítico nessa transformação. Por outro lado, quando mais avançam a “a eletrificação e a digitalização da mobilidade” e a possibilidade de sua integração com outras funcionalidades inteligentes das cidades (por exemplo iluminação pública, serviços públicos) por meio de um centro de monitoramento em tempo real, maior será a capacidade de planejamento e de adaptação das cidades a choques e mudanças. Smart significa ter a capacidade de aprender e ser resiliente, com uma significativa capacidade de se reinventar e evoluir.
  13. 13. ProgramadeSustentabilidadee MobilidadeBaixo CarbonoemMinas Gerais
  14. 14. APRESENTAÇÃO Programa deSustentabilidade e Mobilidade Baixo Carbono em Minas Gerais O Estado de Minas Gerais tem grandes desafios e oportunidades neste novo paradigma que vem moldando e transformando as ações de estados, comunidades, empresas e indivíduos. A transição energética e a digitalização buscam promover o desenvolvimento sustentável. As principais verticais desse ecossistema estruturam-se na interseção do desenvolvimento urbano, da transição energética e da eletrificação de mobilidade urbana,.
  15. 15. APRESENTAÇÃO Programa deSustentabilidade e Mobilidade Baixo Carbono em Minas Gerais O Conect-ME é um ecossistema de políticas públicas focadas na sustentabilidade em suas dimensões ambiental e socioeconômica, englobando ações de mobilidade urbana, geração de novos negócios e desenvolvimento de novas tecnologias.
  16. 16. OBJETIVOS Programa deSustentabilidade em Minas Gerais • Criar oportunidades de parcerias e colaboração entre diversas instituições para a busca de soluções para os principais desafios da sustentabilidade; • Contribuir para a construção de políticas públicas para a sustentabilidade e o atingimento das metas de desenvolvimento sustentável; • Criar plataforma para novos negócios em torno da sustentabilidade; • Criar e dinamizar uma agenda de Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação (P&D,I); • Contribuir para a melhoria da qualidade de vida nas grandes cidades.
  17. 17. PRIMEIROPASSO Implementação do Sistema deMobilidade deBaixo Carbono, baseado emveículos elétricos dediferentes modais integrados e utilizado por servidores públicos. Exemplo de mobilidade a partir da utilização de soluções tecnológicas inteligentes, eficientes e sustentáveis; Demonstrador centrado na Cidade Administrativa; Corredor de baixo carbono, ligando a região central de Belo Horizonte ao Aeroporto Internacional Tancredo Neves em Confins e à Cidade Administrativa. Componentes: • Sistema inteligente de gestão e integração de modais; • Centro de controle e monitoramento; • Veículos elétricos sensorizados (2,3 e 4 rodas); • Infraestrutura inteligente de carregamento.
  18. 18. Corredor de transporte de baixo carbono
  19. 19. Corredor de transporte de baixo carbono
  20. 20. Componentes Sala de controle Todas as atividades são acompanhadas em Centros de Monitoramento localizados na Cidade Administrativa e na Axxiom/Cemig.
  21. 21. Componentes Infraestrutura inteligente de carregamento
  22. 22. Componentes Veículos elétricos
  23. 23. Componentes Veículos elétricos
  24. 24. Componentes Veículos elétricos
  25. 25. Componentes Sistema inteligente de gestão e monitoramento
  26. 26. RESULTADOS Programa de Sustentabilidade em Minas Gerais Em dois meses de monitoramento, o Programa apresentou os seguintes valores médios aproximados (dados coletados pelos veículos participantes): • Poupança CO2 (kg): 225 • Recursos financeiros poupados pelos veículos – custo de abastecimento: (R$) 495 • Distância (km): 1.800 • Litros de combustível: 180
  27. 27. RESULTADOS Programa de Sustentabilidade em Minas Gerais Se extrapolarmos estes valores para a utilização de uma frota equivalente de 100 veículos durante 1 ano, seriam: Poupança CO2 (kg): 270.000 Recursos financeiros poupados pelos veículos: (R$) 594.182 Distância (km): 2.160.000 Litros de combustível: 216.000 Estes número equivalem a: 1.928 Árvores da Mata Atlântica 1.541 Cestas básicas por ano 54 Voltas ao planeta Terra sobre a linha do Equador 1.358 Barris de petróleo Referências: Poupança CO2 em equivalente árvore (considerando 7,14 árvores da Mata Atlântica para compensar 1 tonelada de CO2): http://www.ibflorestas.org.br/noticias/219-afinal-quanto-carbono-uma-arvore-sequestra.html Combustível poupado em equivalente barril de petróleo (considerando o volume de 159 litros por barril):
  28. 28. O FUTURO Programa de Sustentabilidade em Minas Gerais A mobilidade em geral e a mobilidade elétrica, em particular, colocam grandes desafios na consecução dos Objetivos do Desenvolvimento Sustentável. No âmbito do Conect-ME, são vistos como oportunidades para a transformação social e produtiva, na medida em que objetiva-se estruturar em âmbito estadual uma plataforma capaz de catalisar políticas públicas, negócios e inovação em torno da sustentabilidade. Algumas das novas oportunidades são: • O desenvolvimento de plataformas inteligentes de mobilidade permite uma gestão, em tempo real, dos diferentes modais e também de seus impactos ambientais e socioespaciais, car-sharing, car- pooling etc. • A transformação produtiva associada com esta nova forma de mobilidade exigirá importantes esforços de pesquisa, desenvolvimento e inovação na cadeia de valor da mobilidade elétrica, a exemplo dos sistemas de carregamento, das baterias, abrindo novas oportunidades naqueles segmentos de maior valor agregado e promovendo o desenvolvimento tecnológico. • Não se pode deixar de ressaltar a importância do projeto em demonstrar os benefícios de mudanças na forma de mobilidade para a qualidade de vida de nossos cidadãos, na medida em que contribui para o desenvolvimento de comunidades e cidades ambientalmente, socialmente e economicamente sustentáveis e mais resilientes.
  29. 29. Mobilidade Eletrificação de veículos tem sido estimulada principalmente por políticas governamentais Deve-se reconhecer que há outras trajetórias tecnológicas para a minimização das emissões no setor de transporte que não envolvem necessariamente a eletrificação: - A maior parte delas estão direcionadas para melhorar a a economia de combustível por veículos leves (passageiros), buscando promover avanços na eficiência dos motores a combustão - Uso de combustíveis alternativos que permitem transporte de baixa emissão: e-fuels (combinação de hidrogênio e eletrificação); biocombustíveis e hidrogênio - Captura de CO2 e seu armazenamento - Celulas combustível e hidrogênio- têm sido ativamente consideradas em sistemas de transporte de alguns países, como Japão e Alemanha. Principais desafios são custo, infraestrutura e armazenamento do hidrogênio no veículo - Construção de carros mais leves para aumentar a eficiência energética (Shell) - Conectividade e Mobilidade Compartilhada são outros desenvolvimentos que impactarão a propriedade de veículos e o uso de energia em transporte - Desenvolvimento de veículos autônomos: vai desde assistência ao motorista (Level 1) até full automation (Level 3). Veículos completamente autônomos (Level 5) impõem grandes desafios tecnológicos associados com machine learning, robótica, etc. e restrições de uso em diferentes cidades ou vias. Veiculos autônomos com participação humana (Level 3) estarão disposíveis nos próximos 2 ou 3 anos
  30. 30. Mobilidade O futuro da mobilidade elétrica dependerá do chamado “three revolutions” scenario: Três “disruptors”: Automação Eletrificação Mobilidade Compartilhada Dependendo das combinações entre eles, a trajetória futura da mobilidade elétrica pode mudar Há grande incerteza como estas combinações impactarão a disseminação da mobilidade elétrica, no entanto, há uma certeza: a métrica para se medir o impacto líquido na demanda de energia será pelos quilômetros rodados e não mais pela propriedade de veículos
  31. 31. © Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart 17 What we need is the technology jump into a new age of sustainable life and work in cities… ©BjarkeIngelsGroup »The sheer form of insanity is to leave everything as it is and at the same time hope for change …« Albert Einstein

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