ficheiro ppt (3.8 MB) - APVE
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Porquê Veículos Eléctricos?<br />
Jorge Esteves<br />
Instituto Superior Técnico<br />
DEEC / Centro de Automática da UTL<br />
estevesj@alfa.ist.utl.pt<br />
José Maia<br />
Escola Superior de Tecnologia,<br />
Instituto Politécnico de Setúbal<br />
Centro de Automática da UTL<br />
jmaia@est.ips.pt
Domésticos e<br />
Serviços<br />
22%<br />
Agricultura e<br />
Pescas<br />
5%<br />
Transportes<br />
Rodoviários<br />
21%<br />
Processos<br />
Industriais<br />
8%<br />
Consumo<br />
Doméstico e de<br />
Serviços<br />
8%<br />
Natureza<br />
5% Outros<br />
4%<br />
Indústria<br />
36%<br />
Transportes<br />
37%<br />
Combustão<br />
Industrial<br />
28%<br />
Produção de<br />
Energia Eléctrica<br />
(Termoeléctricas)<br />
26%<br />
Consumo de energia final por<br />
sector de actividade em<br />
Portugal (1995)<br />
(DGE - Balanços energéticos)<br />
Emissão de CO2 por<br />
sector de actividade em<br />
Portugal (1994)
Consumo de energia final por sectores<br />
(DGE - Balanços energéticos)
Petróleo<br />
71%<br />
Outros<br />
6%<br />
Hídrica<br />
4%<br />
Carvão<br />
19%<br />
Consumo de energia primária ria em 1995<br />
(DGE - Balanços energéticos)
Cenário do “IEA<br />
World Energy Outlook”<br />
para 1995-2000<br />
• 65% de aumento da energia total consumida<br />
• Crescimento com um ritmo de 2,3% por ano para a energia<br />
consumida pelo sector dos transportes<br />
• Um valor de 29% do total da energia final consumida pelos<br />
transportes contra 26% em 1995<br />
Ao nível Europeu nos próximos 20 anos<br />
• Prevê-se um crescimento continuado do sector dos transportes<br />
(40%)
Consequências<br />
• diminuição da qualidade de vida nas grandes cidades<br />
• aumento do tempo das deslocações<br />
• estacionamento anárquico<br />
• aumento da poluição local (CO, partículas)<br />
• aumento da poluição global (CO2, NOx, SOx), responsável<br />
pelo efeito de estufa, chuvas ácidas e outras alterações<br />
climáticas<br />
• os ciclones no mundo aumentaram de 20-30/ano em<br />
1840 para os actuais 100/ano<br />
• dos gases que contribuem para o efeito de estufa, o<br />
CO2 é o responsável por 85% do total
Análise e implementação de alternativas que minimizem<br />
as consequências dramáticas desta evolução<br />
Possíveis vias que permitirão reduzir a dimensão dessas<br />
consequências:<br />
• A redução da utilização de soluções privadas a favor de<br />
alternativas públicas de transporte<br />
• Procura de combustíveis alternativos<br />
• Viabilização de soluções de transporte com índices de<br />
poluição nulos (ou quase-nulos)<br />
Os sistemas de transporte que incluem<br />
soluções de propulsão eléctrica são uma<br />
boa resposta nessas frentes
Soluções de transporte com<br />
propulsão eléctrica
• Como complemento à solução pública de transportes, a<br />
utilização de veículos eléctricos rodoviários (mesmo que<br />
individuais) em percursos no interior dos espaços urbanos<br />
corresponde a uma solução coerente, integrada numa<br />
planificação da utilização de diferentes modos de transporte<br />
• O veículo eléctrico rodoviário pode contribuir para uma política<br />
sustentável de transportes e mobilidade
Veículos Eléctricos Rodoviários e Energias Renováveis<br />
veis<br />
Utopia?
Veículos rodoviários rios com propulsão eléctrica:<br />
• veículos eléctricos alimentados a partir de baterias<br />
Bateria<br />
Actuador<br />
eléctrico<br />
Transmissão<br />
Rodas<br />
• veículos com sistemas híbridos<br />
Motor de<br />
combustão<br />
interna<br />
Transmissão<br />
Transmissão<br />
Rodas<br />
Bateria<br />
Actuador<br />
eléctrico<br />
Transmissão<br />
• sistemas baseados em pilhas de combustível<br />
Pilha de<br />
combustível<br />
Actuador<br />
eléctrico<br />
Transmissão<br />
Rodas<br />
• outros
Sistema de propulsão para<br />
veículos eléctricos<br />
Independente do tipo, apresentam em comum um sistema de propulsão eléctrica<br />
constituído por:<br />
Accionamento eléctrico utilizado em veículos comercializados:<br />
– conversor cc/cc alimentando máquina de corrente contínua (com colector e escovas),<br />
–ondulador trifásico alimentando máquina síncrona com magnetos permanentes<br />
–ondulador trifásico alimentando máquina assíncrona
Vantagens da propulsão eléctrica<br />
Não necessita de caixa de velocidades –> condução mais cómoda em cidade<br />
Características de accionamento de um veículo com propulsão eléctrica e de<br />
um veículo com motor de combustão interna e caixa de velocidades
Vantagens da propulsão eléctrica<br />
(2)<br />
Condução agradável e circulação bastante silenciosa<br />
Capacidade de realizar uma travagem regenerativa de energia<br />
Possibilidade de eliminar alguns órgãos mecânicos usuais na transmissão dos<br />
veículos automóveis convencionais, contribuindo para uma redução do peso,<br />
melhor eficiência e fiabilidade de todo o sistema
Veículos Eléctricos com Baterias<br />
Os primeiros veículos<br />
automóveis com propulsão<br />
eléctrica foram concebidos<br />
no início do século.<br />
Veículo eléctrico Lohner-Porsche<br />
com motores nos eixos das rodas
Veículos Eléctricos com Baterias (2)<br />
Na solução corrente, o veículo é alimentado a partir de baterias<br />
electroquímicas, que são recarregadas a partir da rede de distribuição<br />
eléctrica.<br />
Veículos que efectivamente são de emissão-nula no local da sua<br />
circulação.<br />
Do ponto de vista global, o nível de emissões depende do modo<br />
como a energia eléctrica está a ser produzida. Portugal corresponde<br />
a um caso de utilização favorável.<br />
A tecnologia de baterias disponível limita a autonomia destes veículos
Baterias para Veículos Eléctricos<br />
Diversas tecnologias de baterias em evolução constante<br />
Chumbo-ácido Níquel-cádmio Níquel-hidreto Iões de Lítio Lítio-metalpolímero<br />
metálico<br />
Sódio-Cloreto<br />
de níquel<br />
Tipo de tecnologia Pb/ac Ni/Cd NiHM Li-Ion Li/p Na/NiCl2 Objectivos<br />
USABC<br />
Energia específica (Wh/kg) 35-40 55 70 125 155 80 200<br />
Potência específica (W/kg) 80 120 200 260 315 145 400<br />
Densidade de energia (Wh/L) 0 90 90 200 165 130 300<br />
Vida útil (nº ciclos de carga) 300 1000 600 +600 +600 600 1000<br />
Tempo de carga (horas) 6-8 6-8 6 4-6 4-6 4-6 3-6<br />
Autonomia (km) 75 100 150 200 250 200 250<br />
Preço de custo (USD / kWh) 120 500 700 - - -
Veículos Eléctricos com Baterias em Portugal<br />
Comercializados (conhecidos) em Portugal<br />
Citroen Berlingo Eléctrico<br />
Citroen Saxo Eléctrico<br />
Fiat Seiscento Electtra<br />
Piaggio Porter Eléctrico Tasso Fabrigimno Lamborgini Futi 5<br />
Atala Lepton Peugeot Zap Peugeot Citybug Zappy
Veículos Eléctricos com Baterias em Portugal (2)<br />
A experiência da distribuição postal no centro histórico de Évora<br />
Para além da experiência dos CTT Correios de Portugal, existem já diversos<br />
veículos em utilização em Portugal: Eco-equip, CTT, CM Lisboa, CM Porto,<br />
LIPOR, EDP, EMEL, CM Viana de Castelo, CM Évora, CM. Beja. Os veículos em<br />
utilização são automóveis, quadriciclos, triciclos, “scooters”, bicicletas assistidas<br />
electricamente e trotinetes eléctricas
Veículos HíbridosH<br />
Uma solução de elevado potencial passa pela utilização de sistemas híbridos que<br />
combinam um motor de combustão interna (ou outro) com o sistema de<br />
accionamento eléctrico.<br />
Desenho de um veículo híbrido-eléctrico<br />
patenteado em 1905<br />
Volvo ECC – híbrido-eléctrico série<br />
com turbina a gás<br />
Um veículo híbrido rodoviário é um veículo cuja energia para a propulsão pode ser<br />
obtida a partir de duas ou mais diferentes formas ou tipos de sistemas de<br />
acumulação, fontes ou conversores de energia. Pelo menos um dos sistemas de<br />
acumulação ou conversão terá que estar colocado a bordo do veículo.
Veículos Híbrido-Eléctrico<br />
Um veiculo híbrido-eléctrico (“HEV-Hybrid Electric Vehicle”) é um<br />
veiculo híbrido em que, pelo menos, um dos sistemas de<br />
acumulação ou conversão pode fornecer energia eléctrica.<br />
• Travagem regenerativa<br />
• Melhor aproveitamento do motor de combustão<br />
• Hipótese de funcionamento apenas com o motor eléctrico<br />
nos circuitos urbanos
Veículos Híbrido-Eléctrico Paralelo<br />
Comercializados (conhecidos) em Portugal<br />
Fiat Multipla - híbrido paralelo<br />
Toyota New Prius
Veículos HíbridoH<br />
brido-Eléctrico Paralelo (2)<br />
Diferentes modos de funcionamento<br />
Arranque e marcha lenta:<br />
propulsão eléctrica pura.<br />
Marcha normal: propulsão com<br />
energia fornecida pelo depósito<br />
de gasolina, parte da potência<br />
é entregue pelo motor a<br />
gasolina directamente às<br />
rodas;, a restante é fornecida<br />
pelo gerador ao motor eléctrico<br />
e deste para as rodas.<br />
Marcha com potência máxima:<br />
a potência fornecida à rodas é<br />
fornecida conjuntamente pelo<br />
motor a gasolina e pelo motor<br />
eléctrico; o motor eléctrico vai<br />
buscar a energia às baterias.
Veículos HíbridoH<br />
brido-Eléctrico Paralelo (3)<br />
Diferentes modos de funcionamento (2)<br />
Recarga da bateria: o motor de<br />
gasolina continua a rodar com<br />
o veículo parado; durante a<br />
marcha, o motor de gasolina<br />
desenvolve um pouco mais de<br />
potência, de modo a fornecer a<br />
energia necessária à bateria.<br />
Redução de velocidade/ travagem:<br />
as rodas accionam o motor eléctrico<br />
(que passa a funcionar como<br />
gerador); a energia eléctrica gerada<br />
é armazenada na bateria<br />
Veículo parado: o motor de<br />
gasolina é automaticamente<br />
parado (excepções: o sistema<br />
de climatização está em<br />
funcionamento ou a bateria tem<br />
que ser recarregada)
Veículos Híbrido-Eléctrico SérieS<br />
Autocarro híbrido h<br />
série: s<br />
12,2 m; Nova Iorque<br />
Motor assíncrono<br />
e caixa redutora compacta<br />
Resultados de ensaios em laboratório do<br />
sistema
Projectos comunitários com<br />
Veículos Híbrido-Eléctrico em Portugal<br />
Projecto Sagittaire<br />
Projecto Desenvolvimento de um autocarro com pilhas de combustível
Associação Portuguesa do Veículo Eléctrico<br />
Com o intuito de divulgar e promover a utilização do veículo<br />
eléctrico rodoviário em Portugal, foi criada (em Julho de 1999) a<br />
<strong>APVE</strong> - Associação Portuguesa do Veículo Eléctrico<br />
Esta Associação visa promover as potencialidades do veículo eléctrico rodoviário<br />
e fomentar acções nos domínios da informação, normalização, regulamentação,<br />
incentivos, demonstração, investigação e desenvolvimento.<br />
Conta, actualmente, com 66 Associados, dos quais metade são empresas e<br />
instituições diversas e os restantes associados em nome individual.<br />
Av. Rovisco Pais, 1 , 1049-001 LISBOA<br />
Tel.: 21 841 76 71 Fax: 21 841 71 67<br />
veiculo.electrico@apve.pt www.apve.pt
Veículos eléctricos em Portugal<br />
Por onde ir?<br />
• Projectos de divulgação e de demonstração, que evidenciem a<br />
viabilidade da solução da propulsão eléctrica e permitam<br />
concluir das suas vantagens e desvantagens<br />
• Medidas concretas de incentivo à aquisição e à utilização<br />
• Planificação das estruturas de apoio (de recarga e de<br />
manutenção)<br />
• Desenvolvimento da intervenção industrial nacional
Alguns aspectos relativos à introdução dos<br />
veículos eléctricos rodoviários<br />
rios<br />
•Oportunidade para uma menor dependência do petróleo e para uma diversificação<br />
energética nacional;<br />
•Oportunidade para discutir e re-equacionar todas as questões dos transportes e da<br />
mobilidade urbana;<br />
•Oportunidade de negócio para os fornecedores de energia eléctrica (este<br />
consumo poderá ser deslocado parcialmente para as horas de vazio);<br />
•As opções do modo de produção de energia eléctrica definem a dimensão da<br />
redução relativa do consumo de combustíveis fósseis; torna possível a introdução<br />
das energias renováveis nos sector dos transportes;<br />
•Existem vantagens claras relativamente à poluição local nas cidades; não se<br />
deverá, no entanto, esquecer que o balanço geral não é tão positivo (contabilização<br />
da poluição relativa à produção da energia eléctrica nas centrais de energia<br />
eléctrica);
Associação Portuguesa do Veículo Eléctrico<br />
Com o intuito de divulgar e promover a utilização do veículo<br />
eléctrico em Portugal, foi criada (em Julho de 1999) a<br />
<strong>APVE</strong> - Associação Portuguesa do Veículo Eléctrico<br />
Esta Associação visa promover as potencialidades do veículo eléctrico rodoviário<br />
e fomentar acções nos domínios da informação, normalização, regulamentação,<br />
incentivos, demonstração, investigação e desenvolvimento.
Associação Portuguesa do Veículo Eléctrico<br />
(2)<br />
AMERLIS - Agência Municipal de Energia de Lisboa<br />
AMES - Agência Municipal de Energia de Sintra<br />
Automóveis Citroën, SA<br />
Automóvel Club de Portugal<br />
Companhia Carris de Ferro de Lisboa, S. A.<br />
CTT Correios de Portugal, S.A.<br />
Direcção Geral de Energia<br />
Eco-Equip<br />
EDP - Electricidade de Portugal, S. A.<br />
Escola Superior de Tecnologia da Universidade do Algarve<br />
Escola Superior de Tecnologia de Setúbal<br />
Fiat Auto Portuguesa, S. A.<br />
Futi, Lda.<br />
Geco, Lda.<br />
Green Point Line Lda.<br />
INETI - Instituto Nacional de Engenharia e Tecnologia Industrial<br />
IPQ- Instituto Português da Qualidade<br />
ISEC - Instituto Superior de Engenharia de Coimbra<br />
ISEL - Instituto Superior de Engenharia de Lisboa<br />
ISEP - Instituto Superior de Engenharia do Porto<br />
IST - Instituto Superior Técnico<br />
IT - Instituto de Telecomunicações<br />
J.F. de Oliveira Import-Export, Lda<br />
Logistema, Consultores de Logística, S.A.<br />
MotorConsult, Engenharia, Gestão e Informática Lda.<br />
Perform Energia, Lda.<br />
Piaggio (Portugal) - Comercialização de Veículos; Lda.<br />
Siemens, S. A.<br />
Tecnirolo, Lda.<br />
Universidade da Beira Interior<br />
Urbénia – Veículos e Tecnologias para o Sec. XXI, Lda.<br />
Zero Air Pollution, Veículos Eléctricos, Lda.
Associação Portuguesa do Veículo Eléctrico<br />
(3)<br />
António Eusébio Velho Roque<br />
Carlos Manuel do Amaral Alegria<br />
Carlos Manuel Pereira Cabrita<br />
Carlos Manuel Ramires Peralta<br />
Carlos Miguel Flôxo Contente de Sousa<br />
Dante Mamede<br />
Eduardo Osvaldo da Silva Louro Correia<br />
Floriberto Amorim Azevedo Lima<br />
Francisco Alberto Sena da Silva<br />
Francisco Manuel P. Teixeira<br />
João Carlos Ferraz Mendes<br />
João Miguel do Carmo Fialho<br />
João Paulo Alves Diz Pereira Calau<br />
João Pereira Bastos<br />
Joaquim da Silva Jorge<br />
Joaquim José Borges Gouveia<br />
Jorge Manuel Garcia Esteves<br />
José Américo Baptista de Sousa<br />
José Carlos Lourenço Quadrado<br />
José Luís Carrilho Sequeira<br />
José Ricardo Félix<br />
Luís Manuel dos Santos Dias<br />
Margarida Lourenço Simões de Sousa<br />
Nuno Ricardo Graça Leal Serra<br />
Paulo José Gameiro Pereirinha<br />
Paulo Ricardo Duarte Coelho<br />
Pedro Alexandre da Cunha Ferreira Teixeira<br />
Ricardo Jorge Gomes Félix<br />
Sérgio Manuel Duarte Costa
Actividade<br />
•Adesão como Secção Portuguesa da AVERE – Associação Europeia dos Veículso Eléctricos Rodoviários e<br />
participação no seu órgão directivo;<br />
•Criação da Comissão Técnica de Normalização “CT146 – Veículos de Propulsão Eléctrica Rodoviários”; representação<br />
de Portugal no CEN neste domínio; reunião do TC301 “Electrically propelled road vehicles”, do CEN, em Lisboa, de 26<br />
a 28 de Junho de 2000; tradução para Língua Portuguesa de todas as normas aprovadas no TC301;<br />
•Protocolo para o 4º Trimestre de 1999 e Protocolo para o ano 2000 com a DGTT e com a AMERLIS, para a promoção<br />
dos veículos de propulsão alternativa nas suas esferas de competências;<br />
•Para além da DGTT, contactos com a DGV, DGE e Secretaria de Estado do Ambiente;<br />
•Criação e manutenção de uma página na Internet: www.apve.pt<br />
•Publicação de três números do Boletim VEInformação, em papel e em formato electrónico<br />
•Publicação do relatório “A Experiência de Projectos e Programas de Veículos Eléctricos Um Estudo sobre a Europa,<br />
os EUA e o Japão– Partes I e II”, tradução para Língua Portuguesa do relatório publicado pela KFB “Agência Sueca de<br />
Investigação em Transportes e Comunicações” (publicado em papel e formato electrónico), assumindo-se como editor<br />
de publicações relativas aos VE;<br />
•Participação em quatro propostas de projectos europeus de demonstração, a serem financiados pela UE;<br />
•Intervenção na reunião do Projecto “Thermie Sagitarius”, Sintra, 15 de Setembro de 1999<br />
•Sessão Pública sobre “Veículos Eléctricos e Política Concertada de Transportes” no Instituto Superior Técnico, dia 8<br />
de Outubro de 1999;
Actividade (2)<br />
•Moderação da sessão de debate “Soluções alternativas de propulsão”, 1° Congresso Nacional do Automóvel,<br />
organizado pela ARAN – Associação do Ramo Automóvel Nacional, Espinho, Novembro de 1999;<br />
•Stand na “Autarcar – Salão de Equipamento Rodoviário Autárquico”; Dezembro de 1999, Exponor;<br />
•Seminários “Os Veículos eléctricos em Portuga” no Instituto Superior de Engenharia de Lisboa e nas Escolas<br />
Superiores de Tecnologia de Leiria, Setúbal e Guarda;<br />
•Proposta do evento “Alternativas para a Mobilidade Urbana – Debate e Sessão de Experimentação”, organizado em<br />
conjunto com a Câmara Municipal do Porto, Sociedade de Transportes Colectivos do Porto e Direcção-Geral de<br />
Transportes Terrestres, nos dias 14 e 15 de Abril de 2000 no Porto,;<br />
•Sessão Pública sobre “Normalização Europeia e Veículos Eléctricos”, dia 27 de Junho de 2000; INETI, Lisboa;<br />
•Participação activa nas sete cidades portuguesas no “Dia Europeu na Cidade sem o meu Carro!”, 22 de Setembro de<br />
2000;<br />
•Moderação de uma sessão da maior Conferência Internacional sobre VE, o EVS’17, que se realizará de 15 a 18 de<br />
Outubro de 2000, Montreal, Canadá<br />
•Participação activa na Conferência Internacional da UIE, que se realizará de 1 a 4 de Novembro de 2000, na FIL<br />
•Organização conjunta com o Centro de Conservação da Energia do Seminário Internacional sobre Veículos Eléctricos,<br />
que se realizará em Lisboa a 13 de Novembro de 2000<br />
•Participação na Comissão Internacional de Selecção do EVS’18, que se realizará em Outubro de 2001, Berlim,<br />
Alemanha;