How to Justify the Investment in Smart Grids Rui Mano, Principal Consultant, KEMA Brasil, Rio de Janeiro, Brasil

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Las UoF van operar una Red Inteligente, con un portafolio de tecnologías y comunicaciones avanzadas

Source: International Energy Agency (Vigotti) Metering Central America & Caribbean 2009, Medellin, Colombia

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Desafíos para el futuro

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Nuevos dispositivos nuevas aplicaciones y servicios

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Inversión Financiera/ Potencial de Retorno

AMR y la evolución de la generación anterior de los sistemas AMI, ofrecen más funcionalidades y beneficios Capacidad AMR vs. AMI • • • • • • •

Corte y Re-conexión remota integrada Tarifa avanzada (tarifas horarias) Detección y control de generación distribuida Programación de medidores remotos Monitoreo de Calidad da Energía Interfaz HAN (Home Area Network) Mejora en conformidad con Seguridad

AMR Plus

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Lecturas diarias y por demanda Datos de intervalo horario Notificación de Fallas Perfil de carga

Traditional AMR

• Lecturas mensuales automáticas • Detección de Pérdidas no-Técnicas • Mejora de la precisión de las mediciones

AMI (Comunicación twoway)

(One-way)

Funcionalidad Operacional/ Flexibilidad 5

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AMI ofrece mejora en la conectividad de las redes y comunicación entre los consumidores y la empresa Tendencias de las Comunicaciones AMI

Conectividad AMI (ilustrativo) MDM/ Utility Back Office

• Outage Mgmt. • Adv. Billing

Residencia usuario Soluciones Wireless Medidor

AMI Solutiones Con Cable Medidores AMR Gas o H2O

Acceso Remoto

• Full duplex (bidireccional) • Acceso y lectura de datos casi en tiempo real • Banda ancha • Aumento del numero de nodos de comunicación • Sistema robusto de gestión de datos de medición para interfaz con el sistema corporativo • Redes malladas punto a punto • Control de generación distribuida • Integración de múltiples “backhauls” • Interoperabilidad de dispositivos • Protocolos de Comunicación Abierta • Auto programación y diagnóstico • Administración mínima de la red • Capacidad de auto registro • Indicativos de costo para equipos pequeños • Medidor como condición “portal” 6

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Proyecto AMI en ENEL

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Plan Director de “Intelligrid” de la Objetivos Claves • Alcanzar excelencia técnica y operacional • Mejorar la confiabilidad de la Red de Distribución • Estimular inversiones prudentes, alineadas con el planeamiento de largo plazo • Reducción de Pérdidas Técnicas y no-Técnicas de Energía • Incorporar innovaciones tecnológicas través de conceptos Intelligrid en los proyectos actuales y futuros de la empresa • Elaborar especificaciónes técnicas para aplicación de la nueva tecnología y apoyar en la evaluación de las propuestas y contratación de un proyecto piloto

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Tamaño • Red de Distribución de más de 367.000 km (4o mayor sistema del mundo, crecimiento anual >4%) • 6.2M de consumidores en MG (97% de la población del estado) Medidas Tomadas • Elaboración Diagnóstico de la situación actual de automatización, protección y medición de CEMIG • Definición de requisitos funcionales • Análisis de Costo Beneficio para implementación inicial • Preparación del Plan Director de Automatización, Protección y Medición • Elaboración de RFI para el proyecto piloto de automatización de subestaciones y distribución

8 que Proyecto INTELLIGRID de CEMIG: La Arquitectura cambia el nivel tecnológico del sistema eléctrico Metering Central America & Caribbean 2009, Medellin, Colombia

Otras tendencias de la industria AMI/ Smart Grid Tendencias Seleccionadas • Declining price points • Innovation growth • New capital infusion • Monitoring to control • Increasing data speeds/ bandwidth • Semi-autonomous nodes

Advanced Metering

Comm. Networks

Dist/ Sub Data Automation Integration

• Emerging protocols • New vendor entry • Integrated service/ network management • ERP integration with MDM • Consumer portals • Service-oriented architecture • AI-based processing

Mayor Control con los Suministros – más de 40 millones de medidores y terminales van ser suministrados en los próximos años. El crecimiento de la demanda y la capacidad finita del mercado van a imponer mayores riesgos en los suministros Cambios en el mercado – más de 30 consorcios o adquisiciones de compañías de AMI/Smart Grid han ocurrido en los últimos meses; hay una creciente convergencia de productos Foco en plataformas abiertas – requisitos de las concesionarias de servicios de electricidad, iniciativas industriales (e.g., GWAC, UtilityAMI), con un enfoque en interoperabilidad están abandonando las soluciones propietarias de un fabricante único 9 Metering Central America & Caribbean 2009, Medellin, Colombia

O emprego do Smart Grid requer uma completa visão operativa




Tecnologías individuales y que suportan “Smart Grid” son componentes críticos – por ejemplo: infraestructura de comunicaciones segura, en banda ancha, bidireccional.




Todavía los beneficios reales son obtenidos por la sociedad cuando se consideran los impactos de punta a punta y la integración través de la concesionaria y sus interfaces con los clientes. 10 Metering Central America & Caribbean 2009, Medellin, Colombia

Desarrollo de un Business Case y de la matriz financiera son aspectos claves de la estrategia para Smart Grids Plan Formulate Strategy

Deploy Design System

Manage Procurement

Harvest Enhance Performance

Manage Deployment

• Business case development • RFP development and evaluation • Implementation plan development • Use case and requirements development • Field deployment management assistance • Business case analysis and regulatory strategy support • Business case and regulatory filing development • Field demonstration deployment support • Smart Grid communications strategy and design • Review of technology requirements • Regulatory strategy support • Organizational strategy development • Smart Grid strategy development • Key technology assessment summary •Smart Grid roadmap development

•Smart Grid roadmap development 11

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Ejemplo – Identificando la Oportunidad Reduce Improve Reduce Capital Electrical Expenditures Reliability Losses

Substation Automation

Functions Implementation Corporate Data Repository Local User Interface and/or Elimination of Convertional displays / Controls

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Equipment Condition Monitoring

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Automated Load Restoration

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Feeder Automation Support

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Automation

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Dynamic Equipment Rating

Asset Management

Increase Revenue

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Reduce Panel Space/Wiring - Smaller Substation Size Integrated Protection

Reduce O&M Costs

Disturbance Data Analysis

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Adaptive Relaying

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Condition-Based Inspection & Maintenance

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Improve Contingecy Plans - Minimize Risk Life Extension Plans Condition-Based Replacement "Portfolio" Management & Optimization Coordinated Asset Registry, Maintenace, Engineering & Operations

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Ejemplo Representativo de un business case para Smart Grid

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En los EUA, los reguladores, en varios casos, están buscando otros beneficios The Energy Policy Act of 20051 established that: “Each State regulatory authority shall conduct an investigation and issue a decision on whether or not it is appropriate for electric utilities to provide and install time-based meters and communications devices for each of their customers” For some regulators, a compelling U.S. EPAct Status # States2 business case includes a greater Declared already in compliance 7 focus on societal benefits: Adopting EPAct directives

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Adopting modified EPAct directives

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Rejecting EPAct directives

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Pending decisions/proceedings

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No EPAct proceeding or activity

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• Decreased customer costs due to improved outage management • Improved environmental and health conditions • Better timed and better managed T&D system upgrades • Lower overall wholesale market prices due to increased load management efforts • Improved safety and reduced accidents due to improvements in outage management/ response

Note 1: Section 1252 (b)(3); Note 2: Including Washington, DC 14 Metering Central America & Caribbean 2009, Medellin, Colombia

Driver en el Mercado de Smart Grid en EUA: Energy Improvement and Extension Act (EIEA) – Octubre 2008 Modifica el Internal Revenue Code de 1986 • Section 306 – Smart Grid Accelerated Cost Recovery • Permite un perído acelerado de recuperación de la depreciación de medidores smart calificados y sistemas de redes inteligentes. • Reduced from 20-year recovery period

• Section 205 – Plug-In Hybrid Credito de Impuesto • Permite un crédito nuevo de impuesto para vehiculos a motor tipo plug-in electricos.

• También incluye: incentivos a la producción y otros incentivos de reducción de impuestos para energía eólica, solar, biocombustibles y geotermia. • 2009 – Obama’s incentive plan. 15

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Consorcios y alianzas están siendo lanzados para atender los aspectos políticos y de implementación

Nível de Inversiones Relativo

Desafíos para los Agentes Smart Grid

Modern Grid Initiative 2

PSERC1 P&D

Normas

Políticas

Regulación

• Cuales tecnologías están listas para recibir inversiones ahora, y cuales deben ser postergadas? • Que métodos son necesarios para impulsar proyectos típicos? • Cual es el esquema regulatorio adecuado para recuperación de inversiones (a corto y largo plazo)? • Como los consumidores van a aceptar esas aplicaciones? • Como los requisitos CapEx incrementales serán integrados en los planes de alivio de las redes existentes? • Que tarifas y oferta de servicios son necesarios para una máxima participación de los consumidores? • Como las Normas irán a conducir a las innovaciones, manteniendo la seguridad y confiabilidad?

Note 1: Power Systems Engineering Research Center Note 2: New York State Energy Research and Development Authority Metering Central America & Caribbean 2009, Medellin, Colombia

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Una manera de promover los conceptos Smart Grid está siendo buscada través del Centro de Demonstraciones UoF de Duke Energy en Cincinnati Inicio de operación: Setiembre de 2008 • El centro de demonstraciones de tecnologías busca mostrar los recursos y beneficios de las UoF para los diversos grupos de interés • Crear ambientes de “laboratorio” para prototipos y demonstrar elementos clave de la visión Smart Grid • Integrar el trabajo en el centro con actividades promocionales, educacionales y mercadológicas dirigidas a los varios grupos interesados

KEMA apoya a Duke Energy en el proyecto y operación del Envision Center como uno de los principales centros de demonstración Smart Grid del mundo 17 Metering Central America & Caribbean 2009, Medellin, Colombia

Un día nuestras opciones de energía serán reflejadas en un planeta más inteligente

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