Capítulo 1
Os consumidores têm o poder da transformação
O não alinhamento do ecossistema em relação à mobilidade elétrica pode impedir a progressão.
A mobilidade elétrica já é uma realidade. Estamos, tal como descrito no nosso último relatório, Power sector accelerating e-mobility: can utilities turn EVs into a grid asset? (pdf), escrito em colaboração com o organismo industrial europeu Eurelectric, no final do início de uma viagem muito longa.
O ritmo de utilização de VEs superou as expetativas. Em 2021, uma em cada cinco matrículas de veículos novos na Europa era de um veículo elétrico.1 E enquanto os VEs representam hoje apenas 1,5% do total de 326 milhões de veículos na Europa,2 os analistas da EY preveem que a quota de mercado aumente para 65 milhões de veículos até 2030 e duplique para 130 milhões de veículos até 2035. Este cenário é baseado num ecossistema que que permite suportar a mobilidade elétrica:
- Muitos países comprometeram-se a vender apenas carros e carrinhas novos com emissões zero até 2035, enquanto outros prometeram fazê-lo até 2040.3
- Os fabricantes de automóveis estão a reformular os modelos de negócio e a reinventar a sua oferta. Os maiores players do mercado comprometeram-se a aumentar o número de modelos elétricos disponíveis e a aumentar a produção de veículos comerciais ligeiros (VCL).4 Alguns também planeiam introduzir veículos pesados elétricos.5,6
- Os reguladores estão a reforçar as normas de emissões de dióxido de carbono (CO2) para automóveis de passageiros e VCL ao abrigo do pacote de reformas ambientais da Comissão Europeia Fit for 557. Os governos estão a oferecer incentivos, incluindo pagamentos de bónus e benefícios fiscais, a quem compra veículos elétricos.
- Os consumidores estão a ser atraídos por esquemas de incentivos, custos operacionais menores e um melhor desempenho dos veículos.8 O custo total de possuir VEs compactos ou de média dimensão é agora comparável com as alternativas a gasolina e gasóleo na maioria dos países europeus.9,10
- Os custos das baterias baixaram acentuadamente e a sua capacidade está a aumentar, tornando a eletrificação uma opção viável para os camiões mais pequenos.
- As empresas, que já adotaram os veículos elétricos nas suas frotas de automóveis, estão agora a eletrificar os seus VCL, que são cada vez mais competitivos em termos de custos comparando as alternativas diesel. A mudança para a opção elétrica aumenta também as suas credenciais verdes e reputações empresariais.11
Adoção de VEs em 2021
1 em 5os novos registos de veículos na Europa eram de carros elétricos.
Assim, se as condições estiverem alinhadas, os regulamentos, as políticas e os incentivos irão fazer o seu trabalho. Mas como podemos manter a dinâmica da transição e a ambição por continuar a apostar na eletricidade? Isso só será possível se os VEs forem tão fáceis, ou mais fáceis, de utilizar como os veículos de combustível tradicionais e se proporcionarem conforto, facilidade e fiabilidade aos consumidores. Afinal de contas, é o consumidor que exerce o poder real nesta transformação e decide se escolhe um veículo elétrico ou não. E, nesse aspeto, a aceitação do consumidor é um grande driver da mobilidade elétrica, tal como os imperativos económicos e ambientais que a criaram.
Assim, se as condições estiverem alinhadas, os regulamentos, as políticas e os incentivos irão fazer o seu trabalho. Mas como podemos manter a dinâmica da transição e a ambição por continuar a apostar na eletricidade? Isso só será possível se os VEs forem tão fáceis, ou mais fáceis, de utilizar como os veículos de combustível tradicionais e se proporcionarem conforto, facilidade e fiabilidade aos consumidores. Afinal de contas, é o consumidor que exerce o poder real nesta transformação e decide se escolhe um veículo elétrico ou não. E, nesse aspeto, a aceitação do consumidor é um grande driver da mobilidade elétrica, tal como os imperativos económicos e ambientais que a criaram.
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Existe um grande risco de que a adoção de VEs seja mais rápida do que o desenvolvimento do ecossistema que o irá apoiar.
Capítulo 2
A infraestrutura de carregamento representa um desafio
O desenvolvimento lento e parcial dos carregadores tem impacto na confiança dos condutores.
A autonomia dos veículos está a melhorar de forma a que os VEs possam andar mais quilómetros com um único carregamento. Contudo, os condutores estão preocupados com a qualidade e disponibilidade dos postos de carregamento públicos, especialmente para viagens mais longas longe de casa ou do posto. À medida que se utilizam mais VEs, maior será o aumento da pressão sobre os postos de carregamento. As filas irão aumentar e a ansiedade de carregamento tenderá a agravar-se.
Hoje em dia, existem 374.000 postos de carregamento público na Europa, tendo aumentado 40% em 2021.12 Mas a adoção é irregular. Dez países europeus não têm um único carregador por cada 100 quilómetros de estrada,13 enquanto França, Alemanha, Itália, Holanda e Reino Unido representam 66% do total de postos de carregamento público.14 As zonas rurais tendem a ter menos recursos em comparação com as zonas urbanas, enquanto que a falta de estacionamento fora da via pública cria uma procura significativa de postos de carregamento nas ruas em zonas residenciais nas cidades.15 No Reino Unido, por exemplo, um terço das casas não dispõe de entradas para o carro onde os carregadores possam ser instalados. Este número aumenta para 70% nos Países Baixos.16 As equipas da EY calculam que o aumento previsto dos VEs irá garantir, pelo menos, 65 milhões de postos de carregamento – 9 milhões dos quais serão públicos e 56 milhões residenciais – até 2035 em toda a Europa.
Necessidade de postos de carregamento
65m+os postos de carregamento são necessários em toda a Europa até 2035.
A rede de postos de carregamento elétrico Europeia não se está a expandir suficientemente rápido. Há três principais razões para isso acontecer:
- Atrasos, falta de disponibilidade e de acesso a espaço imobiliário: as autoridades locais carecem muitas vezes de equipas dedicadas para gerir a implementação de postos de carregamento de VEs. Os operadores de postos de carregamento (OPCs), responsáveis pela instalação e manutenção dos pontos de carregamento, podem demorar meses a obter autorização para instalar as suas infraestruturas.
- Atrasos e custos na obtenção de uma ligação à rede: alguns líderes do setor revelam que os OPCs, em alguns países europeus, podem ter que esperar até 36 meses para obter uma ligação. Os congestionamentos locais de relevo são comuns, especialmente onde são necessárias atualizações da rede elétrica para alojar centros de carregamento rápidos e de alta potência. Depois também existem questões sobre quem paga as ligações à rede, bem como as opções políticas para o financiamento de carregadores públicos.
- Falta de interoperabilidade entre redes de carregadores: a utilização de um ponto de carregamento não é tão simples como o abastecimento com combustível. A falta de interoperabilidade, devida em grande parte pela ausência de normas comuns, restringe a escolha do utilizador sobre o local do carregamento e como pagar. Entretanto, a fraca fiabilidade de algumas redes e os níveis variáveis de serviço ao consumidor, aumentam a frustração do condutor.
Fonte: Análise EY, novembro de 2021.
Uma maior colaboração em todo o ecossistema de apoio pode ultrapassar os obstáculos à sua implementação. Por exemplo, o OPC que trabalha com arquitetos urbanos, autoridades locais e funções administrativas estará mais bem posicionado por forma a garantir que as infraestruturas estão localizadas nos sítios certos, onde obterá a maior utilização, o maior retorno ambiental do investimento e entregará a máxima comodidade ao consumidor.
Os OPCs terão também de trabalhar em conjunto com os ORDs, que poderão ser incentivados pelo governo a acelerar as ligações à rede, possivelmente a custos reduzidos e a investir no reforço da mesma. Mas há um senão. Quanto mais infraestruturas de carregamento instalarmos para atender ao fluxo em massa de VEs, maior será o esforço pedido à rede elétrica. A capacidade da rede elétrica terá de se adaptar ao carregamento dos VEs e ao aumento da sua capacidade.
Capítulo 3
O papel indispensável do ORD na mobilidade elétrica
Como é que os ORDs vão controlar a entrada em massa dos VEs.
Apesar de todo o alarmismo, os VEs não irão sobrecarregar a rede elétrica. Irá enfrentar e controlar, simultaneamente, o aumento da carga dos recursos energéticos distribuídos, bombas de calor e a eletrificação do setor. Mesmo assim, as redes elétricas da Europa enfrentam um grande desafio face à iminente entrada de 130 milhões de VEs. Se os condutores de veículos elétricos puderem fazer o carregamento onde e quando quiserem, a infraestrutura da rede elétrica existente deve ser ampliada, reforçada e digitalizada.
Prevê-se que a procura por veículos elétricos cresça 30% por ano, adicionando mais de 200TWh até ao final desta década. Até lá, os VEs irão representar cerca de 7% da procura total de eletricidade na Europa.17 Qualquer impacto desestabilizador não virá do crescimento da procura, mas de milhares, ou mesmo milhões, de VEs que tentam carregar ao mesmo tempo – um cenário de "carregamento não previsto". Quanto mais veículos se ligarem às redes elétricas tradicionais, maior será o risco para a adequação, segurança e qualidade do fornecimento de energia. Isto pode levar a falhas e oscilações de tensão, perdas de potência.18 Os ORDs precisam de impedir que isso aconteça.
Fonte: Análise EY, novembro de 2021.
Estudos mostram que quando a penetração de VEs atingir os 50%, os as variações de tensão da rede irão para além do nível padrão.19 Por essa razão, uma abordagem "instalar e esquecer” dos carregadores corre o risco de agravar o congestionamento das redes já muito sobrecarregadas. Esta situação será ainda mais acentuada quando os períodos de pico de carregamento – por exemplo, o fim do dia de trabalho – coincidirem com períodos de pico de carregamento dos VEs.20
A análise dos seis casos mais comuns de utilização de carregamento – residencial (rural e urbana), local de trabalho, plataforma logística, local de hospedagem e nas autoestradas – conclui que o pico de carregamento vai aumentar de 21% para 90% e a utilização dos postos de transformação irá aumentar de 19% para 80% em 2035. Em particular, os analistas da EY preveem um aumento de 86% no pico de carregamento em vivendas e um aumento de 90% nas autoestradas, onde os postos de carregamento rápido e de alta potência consomem grandes quantidades de energia da rede. Na maioria dos casos, os postos de transformação terão de funcionar acima da sua capacidade estimada.
Pico de carga
86%aumento do pico de carga esperado em vivendas em 2035.
O “serviço de carregamento” managed charging será critico. Permite aos ORDs transformar a responsabilidade que vem de milhões de VEs a desejarem carregar quando querem, num ativo. Com a ajuda de sistemas operacionais em tempo real e aplicações avançadas, os serviços de carregamento irão controlar a capacidade disponível, o tempo e a duração dos carregamentos, atenuando o risco de sobrecarga da rede. O carregamento pode então acontecer quando a rede elétrica tem capacidade suficiente ou superior, ou quando há uma procura reduzida (durante a noite, por exemplo) ou quando a eletricidade é mais barata. O carregamento pode então acontecer quando a rede elétrica tem capacidade suficiente ou superior, ou quando há uma procura reduzida (durante a noite, por exemplo) ou quando a eletricidade é mais barata. E isso é um ganho para a rede elétrica e para o consumidor.
O “serviço de carregamento” managed charging será critico. Permite aos ORDs transformar a responsabilidade que vem de milhões de VEs a desejarem carregar quando querem, num ativo.
As soluções de serviços de carregamento podem ser geridas pelo seu fornecedor, através de uma ligação de dados, para conduzir energia numa direção, desde a rede até ao veículo. Com o tempo, à medida que as tecnologias vehicle-to-grid (V2G) se aperfeiçoam, os VEs tornar-se-ão em unidades/equipamentos de armazenamento de energia sobre rodas. Para além disso, vão descarregar da bateria do VE para a rede ou para um edifício, de forma a estabilizar a geração e o consumo de eletricidade, reduzindo a necessidade de geração adicional ou reforço da rede.
Outras soluções também estão a ser testadas. A co-localização da geração e armazenamento solar distribuído, por exemplo, pode ser instalado em estações de serviço das autoestradas onde o carregamento da rede é insuficiente para uma carga rápida e super-rápida. Os smart wires, para equilibrar ativamente os fluxos de energia nas linhas de transmissão, e carregamento sem fios são conceitos inovadores que também estão a ser explorados. Cada uma destas soluções do lado da procura cria sinergias entre a rede e os VEs. E embora não resolvam todas as situações, ajudarão a mitigar o impacto de grandes aglomerados de VEs acarregar em simultâneo. Estes devem:
- Reduzir a necessidade de investimento massivo na rede
- Passar um sistema de energia operado centralmente para um paradigma descentralizado, populado por participantes inteligentes autónomos
- Permite aos condutores de VEs, funcionando como parte de um modelo descentralizado e regulado, disponibilizar capacidade de balanceamento do sistema elétrico e ser devidamente remunerados por ele
À medida que estas soluções forem evoluindo, digitalizar a rede elétrica para monitorizar e avaliar o desempenho contra pressupostos é fundamental para a compreensão, antecipação e otimização dos comportamentos dos clientes, gestão da rede, tanto agora como no futuro.
Os ORDs irão desempenhar um papel fundamental na expansão da mobilidade elétrica. Eles são responsáveis pelo planeamento do desenvolvimento da rede elétrica e pela gestão das operações de distribuição e novas ligações para os carregadores. Para além disso, também têm a obrigação social de oferecer os melhores resultados ambientais, ao menor custo possível, investindo nos locais certos, no momento certo, evitando ao mesmo tempo o risco de ativos irrecuperáveis. A supervisão das redes elétricas locais permite-lhes identificar áreas de congestionamento, avaliar o impacto do carregamento de VEs na procura de eletricidade, e antecipar futuras necessidades de investimento na rede. E, à medida que a Europa muda para redes inteligentes e mercados locais de flexibilidade, os operadores de redes de distribuição serão equipados para integrar soluções sólidas para reduzir os picos de consumo, reduzir o congestionamento e melhorar a qualidade e segurança energética.
À medida que o ritmo de adoção de VEs aumenta, o planeamento da eletrificação do sistema energético é um grande desafio. Para ter sucesso, os VEs necessitam de ter:
- Uma melhor perceção do que está a acontecer e onde, ao melhorar a visibilidade nas redes elétricas de baixa e média tensão
- O conjunto de competências, capacidades e investimentos adequados para apoiar uma experiência de cliente totalmente automatizada e harmonizada para promover a adoção de VE
- Capacidade de monitorizar os comportamentos em ntempo real desde o veículo até à rede e vice-versa, para ajudar a gerir uma rede de distribuição cada vez mais sobrecarregada
O alargamento das competências dos ORDs, e uma melhor execução das suas novas atividades, reforçará o foco no cliente. Para além disso, irá ajudar a trazer soluções mais inovadoras, resultando numa melhor experiência para os utilizadores de VEs.
Capítulo 4
Os elementos-chave de uma mobilidade elétrica bem-sucedida
Proporcionar uma experiência de mobilidade rodoviária que resista ao tempo.
O crescimento do mercado dos VEs será substancial e rápido, e espera-se que valha mais de €150 mil milhões21 até ao final da década. Os ganhos sociais acompanharão a redução das emissões de carbono do transporte rodoviário e a procura pela neutralidade climática. Contudo, chegar até esse ponto depende da eliminação das barreiras existentes e da conceção de um sistema de mobilidade elétrica que seja resiliente e que satisfaça as exigências futuras.
Existem seis pontos de ação fundamentais para assegurar a viabilidade a longo prazo da mobilidade elétrica:
- Planear cuidadosamente os investimentos em distribuição, digital, TI e infraestrutura de rede, permitindo a adoção de VEs
- Simplificar os processos de aprovação das autoridades locais para a instalação de infraestruturas de carregamento
- Permitir ligações à rede mais rápidas e baratas para os carregadores dos VEs
- Centrar a atenção na segurança das infraestruturas de carregamento para ganhar a confiança dos utilizadores
- Assegurar que todos os carregadores acessíveis ao público na Europa estejam ligados digitalmente e que tenham a capacidade para fazer carregamentos inteligentes
- Permitir a interoperabilidade – qualquer veículo, contrato, mecanismo de pagamento – através de redes de carregadores
De uma perspetiva da rede, as novas tecnologias vão apoiar a afluência dos VEs. Estas vão proporcionar uma visão geral através de um ecossistema conectado, a partir do momento em que um veículo se liga e a eletricidade começa a fluir.
A interoperabilidade depende da boa comunicação entre a rede de distribuição, o hardware de carregamento e os veículos. As tecnologias vão permitir aos players do ecossistema de apoio comunicar, partilhar dados e cooperar uns com os outros para melhorar a eficiência e dinamizar a inovação da mobilidade elétrica. A inteligência digital e as ferramentas de analytics vão possibilitar a previsão e a modelação para definir e melhorar as soluções. Estas tecnologias irão monitorizar as infraestruturas de carregamento e, a seu tempo, oferecerão uma melhor experiência ao consumidor, identificando e resolvendo problemas antes que estes se agravem.
Paralelamente, os mecanismos regulamentares irão proteger e beneficiar os consumidores. Assim, por exemplo, à medida que o V2G emerge como uma tecnologia sustentável e os mercados de flexibilidade locais começam a funcionar, o prosumer irá participar na auto-geração e no consumo de eletricidade. Qualquer excedente de energia renovável será utilizado para equilibrar a rede e o prosumer será compensado. Esta troca de energia tornar-se-á uma característica operacional fundamental da mobilidade elétrica durante as próximas décadas.
Também devemos estar conscientes de que cada intervenção e inovação deve ser orientada no sentido de proporcionar conforto ao consumidor. Se o processo de carregamento de um VE for mais complexo, dispendioso ou oneroso do que encher um depósito com gasolina ou gasóleo, a vontade do consumidor em mudar para um veículo elétrico será menor. E se o consumidor não continuar a apostar na mobilidade elétrica, os VEs não irão ter sucesso.
Resumo
Temos uma grande oportunidade de reescrever o tráfego rodoviário. Os DSOs, que detêm a supervisão de toda a rede, são a chave crítica na mobilidade elétrica. Podem organizar o fluxo de eletricidade através da rede, acabando por transformar os VEs de passivos em ativos. Ter as bases, as tecnologias e os parceiros certos vai assegurar que a mobilidade elétrica nos será muito útil no futuro. O ritmo de mudança é rápido. No entanto, deve estar alinhado com as necessidades/evolução do consumidor. Enquanto que o consumidor satisfeito conduzirá a transição para a mobilidade elétrica, o consumidor insatisfeito acabará por travá-la.
