O presente trabalho traz uma análise preliminar sobre o potencial de racionalização do uso de energia no setor residencial da cidade Santa Fé de Bogotá, a qual é baseada em os dados da pesquisa piloto feita pela Empresa de Energia de Bogotá com fim de caracterizar a demanda de eletricidade por usos nais. O trabalho inicialmente descreve o novo modelo elétrico colombiano e seu mercado de oferta e demanda no setor residencial, na seqüência os programas de administração da demanda em cada um dos estratos em que o mercado esta segmentado. A análise dos programas DSM (Demand Side Management) é feita sob duas metodologias, uma prospectiva teórica baseada em cenário de eficiência tendencial e futuro eficiente e uma segunda metodologia para o qual se utilizou o módulo de demanda do programa Super/Olade-Bid o qual permite estabelecer os ganhos de energia e potência baseados nas curvas de carga diária para cada uso. Finalmente algumas políticas para o uso eficiente de energia são propostas, sendo fundamental a recomendação de uma abordagem mais profunda de identificação das barreiras que dificultam a adoção deste tipo de medidas. / The present work makes a preliminary assesment of rational use of energy in the residential sector of Santa Fé de Bogotá city. The work initially describes the new Colombian electric model and the residential sector market. Subsequently, DSM (Demand Side Management) programs are dened and analysed, for each socio-economic segment of residential sector, based on data available from end-uses surveying. The assessment is perform with two methods: a prospective evaluation baesd on tendential and efficient future scenarios; and a using demand module of Super Oldae/Bid computer model, allowing for an estimate of DSM programs impacts on daily monthly and annual load curses. DSM programs evaluated include: efficente ilumination and refrigeration and substitution of natural gas for eletricity for cooking and water heating. Finally several policies and strategies aiming at rational use of energy in Bogotá are discussed.

O presente trabalho traz uma análise preliminar sobre o potencial de racionalização do uso de energia no setor residencial da cidade Santa Fé de Bogotá, a qual é baseada em os dados da pesquisa piloto feita pela Empresa de Energia de Bogotá com fim de caracterizar a demanda de eletricidade por usos nais. O trabalho inicialmente descreve o novo modelo elétrico colombiano e seu mercado de oferta e demanda no setor residencial, na seqüência os programas de administração da demanda em cada um dos estratos em que o mercado esta segmentado. A análise dos programas DSM (Demand Side Management) é feita sob duas metodologias, uma prospectiva teórica baseada em cenário de eficiência tendencial e futuro eficiente e uma segunda metodologia para o qual se utilizou o módulo de demanda do programa Super/Olade-Bid o qual permite estabelecer os ganhos de energia e potência baseados nas curvas de carga diária para cada uso. Finalmente algumas políticas para o uso eficiente de energia são propostas, sendo fundamental a recomendação de uma abordagem mais profunda de identificação das barreiras que dificultam a adoção deste tipo de medidas. / The present work makes a preliminary assesment of rational use of energy in the residential sector of Santa Fé de Bogotá city. The work initially describes the new Colombian electric model and the residential sector market. Subsequently, DSM (Demand Side Management) programs are dened and analysed, for each socio-economic segment of residential sector, based on data available from end-uses surveying. The assessment is perform with two methods: a prospective evaluation baesd on tendential and efficient future scenarios; and a using demand module of Super Oldae/Bid computer model, allowing for an estimate of DSM programs impacts on daily monthly and annual load curses. DSM programs evaluated include: efficente ilumination and refrigeration and substitution of natural gas for eletricity for cooking and water heating. Finally several policies and strategies aiming at rational use of energy in Bogotá are discussed.

Orientador: Marcos Julio Rider Flores / Banca: Ruben Augusto Romero Lazaro / Banca: Sergio Azevedo de Oliveira / Banca: Eduardo Nobuhiro Asada / Banca: Roberto Cayetano Lotero / Resumo: Neste trabalho é apresentado um modelo estocástico linear inteiro misto para o problema de planejamento da expansão da rede de transmissão multiestágio considerando restrições de segurança N −1 (PERTMRS) a longo prazo. Considerando uma amostragem de cenários para a demanda e geração (com uma probabilidade para cada cenário) é possível transformar o modelo estocástico proposto num equivalente determinístico linear inteiro misto (LIM). O uso de um modelo LIM garante a convergência para a solução ótima do PERTMRS usando métodos de otimização clássica existentes. O critério de segurança N −1 indica que o sistema de transmissão deve ser expandido de tal forma que, com a saída de operação de uma linha existente ou candidata (em um conjunto pré-definido de contingências) do sistema, o mesmo ainda deve operar adequadamente. O modelo foi implementado usando a linguagem de modelagem algébrico AMPL e solucionado usando o solver comercial CPLEX. Os sistemas de testes: Garver de 6 barras e IEEE de 24 barras; e os sistemas reais: Colombiano de 93 barras e o Boliviano de 57 barras foram usados para avaliar o modelo proposto. Para os sistemas de grande porte uma estrategia de redução do espaço de busca combinatório do problema é apresentado para facilitar a implementação do modelo. / Abstract: In this work we present a mixed integer linear stochastic model for the long term multistage transmission expansion planning problem considering N −1 security constraints (PERTMRS). Considering a sampling for each demand and generation scenario (with a predefined probability for each scenario), the proposed stochastic model can be transformed to a deterministic mixed integer linear programming problem (LIM). The use o LIM model gurantess the convergence to the optimum solution of the PERTMRS if a classical optimization techniques is employed. The N −1 safety criterion indicates that the transmission system must be expanded such that, with an outage of an existing or candidate line (from a predefined set of contingencies, the system should still operate properly. The model was implemented using the algebraic modeling language AMPL and solved using the commercial solver CPLEX. The 6-bus Garver and the IEEE-24 buses test systems and the real 93-bus Colombian and 57-bus Bolivian systems were used to evaluate the proposed model. For large systems a strategy to reduce the combinatorial search space of the problem is presented to facilitate implementation of the model. / Doutor

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:51Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-04-26Bitstream added on 2014-06-13T19:40:20Z : No. of bitstreams: 1 silva_ef_dr_ilha.pdf: 1154439 bytes, checksum: 6d38d1a30422651449a03143bab1be4d (MD5) / Neste trabalho é apresentado um modelo estocástico linear inteiro misto para o problema de planejamento da expansão da rede de transmissão multiestágio considerando restrições de segurança N −1 (PERTMRS) a longo prazo. Considerando uma amostragem de cenários para a demanda e geração (com uma probabilidade para cada cenário) é possível transformar o modelo estocástico proposto num equivalente determinístico linear inteiro misto (LIM). O uso de um modelo LIM garante a convergência para a solução ótima do PERTMRS usando métodos de otimização clássica existentes. O critério de segurança N −1 indica que o sistema de transmissão deve ser expandido de tal forma que, com a saída de operação de uma linha existente ou candidata (em um conjunto pré-definido de contingências) do sistema, o mesmo ainda deve operar adequadamente. O modelo foi implementado usando a linguagem de modelagem algébrico AMPL e solucionado usando o solver comercial CPLEX. Os sistemas de testes: Garver de 6 barras e IEEE de 24 barras; e os sistemas reais: Colombiano de 93 barras e o Boliviano de 57 barras foram usados para avaliar o modelo proposto. Para os sistemas de grande porte uma estrategia de redução do espaço de busca combinatório do problema é apresentado para facilitar a implementação do modelo. / In this work we present a mixed integer linear stochastic model for the long term multistage transmission expansion planning problem considering N −1 security constraints (PERTMRS). Considering a sampling for each demand and generation scenario (with a predefined probability for each scenario), the proposed stochastic model can be transformed to a deterministic mixed integer linear programming problem (LIM). The use o LIM model gurantess the convergence to the optimum solution of the PERTMRS if a classical optimization techniques is employed. The N −1 safety criterion indicates that the transmission system must be expanded such that, with an outage of an existing or candidate line (from a predefined set of contingencies, the system should still operate properly. The model was implemented using the algebraic modeling language AMPL and solved using the commercial solver CPLEX. The 6-bus Garver and the IEEE-24 buses test systems and the real 93-bus Colombian and 57-bus Bolivian systems were used to evaluate the proposed model. For large systems a strategy to reduce the combinatorial search space of the problem is presented to facilitate implementation of the model.