[pt] O Brasil vem registrando a cada ano um crescimento expressivo no número de conexões de geração distribuída na rede de distribuição devido à concessão de incentivos governamentais que permitiu a difusão do uso de placas solares fotovoltaicas, fonte de geração de energia mais usada na geração distribuída no Brasil. Em sistemas elétricos com alta penetração de fontes intermitentes a previsão do comportamento da curva de carga tende a representar um grande desafio para os operadores do sistema devido à imprevisibilidade associada à geração de energia, podendo impactar diretamente no planejamento e operação da rede elétrica. Para lidar com esse desafio, este trabalho propõe uma metodologia de previsão de carga usando redes neurais recorrentes com arquitetura LSTM, considerando o impacto da mini e microgeração distribuída solar fotovoltaica conectada à rede de distribuição brasileira. São feitas previsões de carga do Sistema Interligado Nacional brasileiro e dos subsistemas que o integram, levando em conta um horizonte de curto prazo, de 24 horas, em intervalos horários, e um horizonte de médio prazo, de 60 meses, em intervalos mensais. Os resultados indicam que a metodologia pode ser uma ferramenta eficiente para a obtenção de previsões de carga podendo ser utilizada também para horizontes de previsão distintos dos apresentados neste trabalho. O MAPE encontrado para as previsões de curto prazo não passam de 2 por cento e para as previsões de médio prazo não passam de 3,5 por cento. / [en] Every year, Brazil has been registering a significant growth in the number of distributed generation connections in the distribution grid due to the granting of government incentives that allowed the use of solar photovoltaic panels to spread, the most used source of energy in distributed generation in Brazil. In electrical systems with high penetration of intermittent sources, the prediction of the behavior of the load curve tends to represent a great challenge for system operators due to the unpredictability associated with power generation, which can directly impact the planning and operation of the electrical grid. To deal with this challenge, this work proposes a load forecasting methodology using recurrent neural networks with LSTM architecture, considering the impact of the distributed photovoltaic solar generation connected to the Brazilian distribution grid. Load forecasts are made for the Brazilian National Interconnected System and for the subsystems that integrate it, taking into account a short-term horizon, of 24 hours, in hourly intervals, and a medium-term horizon, of 60 months, in monthly intervals. The results indicate that the methodology can be an efficient tool for obtaining load forecasts and can also be used for different forecast horizons than those presented in this work. The MAPE found for short-term forecasts is no more than 2 percent and for medium-term forecasts, no more than 3.5 percent.

[pt] A energia solar é única. Se por um lado é abundante e limpa, condição que a coloca no centro da discussão do desenvolvimento de uma matriz energética global mais sustentável, por outro, engloba a tecnologia de painéis solares fotovoltaicos, que cresce exponencialmente por permitir a produção própria de eletricidade. Neste contexto, o Brasil figura em posição ímpar: embora disponha de um dos maiores índices de irradiação solar do mundo, atualmente apenas 0,014 por cento da matriz energética brasileira provém deste tipo de energia. Portanto, em face a este potencial, julga-se fundamental compreender a percepção do consumidor sobre esta tecnologia. Neste sentido, o presente estudo propõe um modelo baseado na integração dos principais conceitos de distintas linhas teóricas comportamentais (theory of planned behavior; diffusion of innovations; value-belief-norm theory) com o objetivo de verificar os fatores que influenciam a Intenção de Uso de painéis solares instalados em residências. Ainda, analisa a influência da alternativa de aquisição da tecnologia por propriedade de terceiros (leasing) como variável moderadora da pesquisa. Os dados coletados por via de survey online com 441 participantes revelam fatos interessantes, como, por exemplo, a importância da capacidade do sistema em gerar economia financeira, do apoio de pessoas próximas ao potencial usuário, e de um sentimento de obrigação moral em adotar a tecnologia para evitar danos ao clima. Dado o pioneirismo desta pesquisa no país, os resultados alcançados podem representar um primeiro passo para a formulação de políticas que estimulem a difusão de painéis solares no Brasil. / [en] Solar energy is unique. While on the one hand it is abundant and clean, which puts it at the center of the discussion of the development of a more sustainable global energy matrix, on the other hand, it comprises the technology of photovoltaic solar panels, which grows exponentially in the world by allowing owners to produce their own electricity. In this context, Brazil is in a unique position: although it has one of the highest solar irradiation rates in the world, currently only 0.014 percent of the Brazilian energy matrix comes from this type of energy. Therefore, in view of this potential, it is considered fundamental to understand the consumer s perception of this technology. In this sense, the present study proposes a model based on the integration of the theory of planned behavior, diffusion of innovations and value-belief-norm theory in order to verify the factors that influence the Intention of Use of solar panels installed in homes. Also, it analyzes the influence of the alternative of technology acquisition by third party property (leasing) as a moderator variable of the research. Data collected through an online survey of 441 participants reveal interesting facts, such as the importance of the system s ability to generate money savings, the support of people close to the potential user, and a sense of moral obligation to adopt technology to prevent climate damage. Given the pioneering nature of this research, the results achieved can represent a first step towards the formulation of policies that stimulate the diffusion of solar panels in Brazil.

[pt] Nos últimos anos, a energia fotovoltaica ganhou um espaço muito grande no cenário internacional e se tornou a terceira maior fonte mundial de geração de energia renovável, ficando atrás somente da energia hidroelétrica e da energia eólica. No Brasil, apesar de todas as características naturais favoráveis, tanto do ponto de vista de disponibilidade solar como de possibilidades de produção de silício com alto grau de pureza, a energia fotovoltaica tem uma participação incipiente na matriz energética. A Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), através da publicação da Resolução n. 482, procurou estabelecer as condições gerais e reduzir as barreiras regulatórias existentes visando a expansão desse tipo de geração através da introdução do sistema de compensação de energia elétrica (net metering). O presente estudo buscou analisar o melhor momento para investir num projeto de implantação de um sistema de geração fotovoltaica conectado à rede (SFCR) sob a ótica do investidor, aplicando a Teoria de Opções Reais (TOR). As análises foram baseadas no fluxo de caixa estimado durante toda a vida útil do sistema gerador e o valor do projeto foi calculado considerando que o investidor poderia implantá-lo imediatamente ou ter a opção de espera por um momento mais apropriado. Os métodos tradicionais de avaliação de investimento como o Valor Presente Líquido (VPL), Taxa Interna de Retorno (TIR) e payback foram utilizados nessas análises, bem como a Teoria de Opções Reais. A partir das análises, foi possível concluir que, dada as condições específicas do projeto proposto, a melhor opção seria a realização imediata do projeto do SFCR. / [en] In recent years, photovoltaics gained a very large space in the international arena and have become the world s third largest source of renewable energy, second only to hydropower and wind energy. In Brazil, despite all the favorable natural features in terms of solar availability and production of high quality silicon s possibilities, photovoltaics has an incipient participation in the energy matrix. The Agency National of Electric Energy (ANEEL), through the Resolution 482, sought to establish the general conditions and reduce existing regulatory barriers aimed at the expansion of this type of generation through the introduction of electric power compensation system (net metering). This study investigates the best time to invest in a project to establish a grid-connected photovoltaic system, from the perspective of the investor, applying the Theory of Real Options (TOR). The analysis was based on estimated cash flow throughout the life of the generating system and the project value was calculated considering that the investor could deploy it immediately or have the option of waiting for a more appropriate time. Traditional methods of investment appraisal as the Net Present Value (NPV), Internal Rate of Return (IRR) and payback were used and real option theory (TOR) as well. From the analysis done in this study, it was concluded that, given the specific conditions of the proposed project, the best option would be held immediately the grid-connected photovoltaic system.

[pt] No Brasil, devido aos incentivos governamentais ministrados na área de energia renovável, é postulada uma perspectiva crescente no número de instalações de micro e minigeração distribuída (MMGD), sendo a fonte solar destaque no país. Dessa forma, o aumento na inserção de fontes intermitentes promove alterações significativas no comportamento da curva de carga horária, podendo atingir de maneira direta a operação e o planejamento da rede elétrica. Para atender aos novos panoramas dispostos pelo sistema elétrico brasileiro, esta dissertação propõe uma nova metodologia para contabilizar a geração distribuída fotovoltaica para as horas que compõem o dia. Usando o modelo Holt-Winters Sazonal Duplo são feitas previsões de carga e demanda para o Sistema Interligado Nacional e os subsistemas que o integram, considerando, em particular, o impacto causado pela conexão destes sistemas de MMGD solar fotovoltaica na rede de distribuição. Para as previsões são utilizados o horizonte de tempo de 24 horas, em intervalos horários, efetuadas para a primeira semana de 2020. Os resultados indicam que a metodologia proposta para a criação das séries de geração distribuída fotovoltaica é válida, pois é observada uma diminuição dos erros de previsão para a série de demanda, constituída pelo montante da geração distribuída adicionado a carga. Os valores de MAPE analisados neste trabalho não ultrapassam 10 porcento para dias típicos, exceto feriados, indicando que o método apresentado é um recurso eficiente. / [en] In Brazil, due to government incentives given in the area of renewable energy, a growing perspective in the number of micro and mini distributed generation (MMGD) installations is postulated, being the solar source highlighted in the country. Thus, the increase in the insertion of intermittent sources promotes significant changes in the behavior of the hourly load curve, which can directly affect the operation and planning of the electrical network. To meet the new panoramas provided by the Brazilian electricity system, this dissertation proposes a new methodology to account for distributed photovoltaic generation for the hours that make up the day. Using the Double Seasonal Holt-Winters model, load and demand forecasts are made for the National Interconnected System and the subsystems that integrate it, considering, in particular, the impact caused by the connection of these solar photovoltaic MMGD systems in the distribution network. For the forecasts, the 24-hour time horizon is used, in hourly intervals, carried out for the first week of 2020. The results indicate that the proposed methodology for the creation of distributed photovoltaic generation series is valid, as it is observed a decrease in the forecast errors for the demand series, constituted by the amount of the distributed generation added to the load. The MAPE values analyzed in this work do not exceed 10 percent for typical days, except holidays, indicating that the presented method is an efficient resource.

[pt] Dada a crescente demanda de energia elétrica em todo o mundo, somado ao desafio de buscar um modo mais eficiente de consumir a energia elétrica sem perder de vista a viabilidade econômico-financeira dos projetos, verifica-se na literatura a escassez de modelos que levam em conta estas questões para implementação dos projetos para gestão de energia. Nestes projetos, além da busca pela redução do consumo de energia, deve-se considerar as incertezas atreladas ao investimento para as tomadas de decisão entre investir ou abandoná-los. O objetivo desta dissertação é propor um modelo para avaliação técnico-financeira de um projeto de gestão de energia a partir de uso da geração distribuída com fontes renováveis e ações de eficiência energética. O modelo conceitual desenvolvido para alcançar tal objetivo agrega ferramentas modernas de avaliação econômico-financeira, opções reais, e metodologias de Medição e Verificação da performance de projetos de eficiência energética. Os resultados da aplicabilidade deste modelo foram obtidos através do seu emprego em uma situação real de avaliação de um projeto de gestão de energia na indústria farmacêutica. Concluiu-se com esta aplicação que é possível realizar avaliação técnico-financeira de projetos para gestão de energia por meio da abordagem de opções reais obtendo-se resultados satisfatórios com a aplicação do modelo. / [en] Given the growing demand for electricity worldwide, added to the challenge of finding a more efficient way to consume electricity without losing sight of the economic and financial viability of projects, there is a scarcity of models in the literature that lead to account these issues for the implementation of energy management projects. In these projects, in addition to seeking to reduce energy consumption, uncertainties linked to investment must be considered as a recovery of the decision between investing or abandoning them. The objective of this dissertation is to propose a model for the technical and financial evaluation of an energy management project based on the use of distributed generation with renewable sources and energy efficiency actions. The conceptual model developed to achieve this objective combines modern tools for evaluating financial savings, real options, and methodologies for measuring and verifying the performance of energy efficiency projects. The results of the applicability of this model were obtained through its use in a real situation of evaluation of an energy management project in the pharmaceutical industry. It was concluded with this application that it is possible to carry out technical-financial evaluation of energy management projects through the real options approach.

[pt] No atual ciclo de expansão do setor elétrico brasileiro está previsto um forte crescimento de fontes renováveis não despacháveis, por exemplo, as fontes eólica e solar fotovoltaica. Neste contexto, o conceito de usinas híbridas tem surgido como uma alternativa para que os riscos dos empreendimentos de geração de energia possam ser melhor gerenciados, além de proporcionar alternativas mais rentáveis no desenvolvimento de projetos desta natureza. A combinação de diferentes tecnologias tem o potencial de propiciar efeitos sinérgicos no desenvolvimento e na operação das usinas e, consequentemente, provocar redução de despesas e custos. O objetivo desta dissertação é apresentar uma abordagem metodológica para avaliar uma usina híbrida composta pelas tecnologias eólica e solar fotovoltaica, considerando dois dos principais fatores de riscos associados, ou seja, a aleatoriedade da geração do empreendimento e do preço da energia no mercado de curto prazo. Para o estudo de caso considerado, a aplicação da metodologia foi capaz de mensurar o ganho sinérgico com o desenvolvimento do arranjo híbrido. As análises de fluxo de caixa foram feitas em base mensal e horária, cujos resultados se mostraram próximos para a maior parte das situações estudadas. Foram realizadas análises de sensibilidade acerca do Montante de Uso do Sistema de Transmissão contratado, as quais indicaram a viabilidade de se contratar 30 por cento a 40 por cento menos do que hoje é obrigatório no setor elétrico brasileiro. Estas análises vieram acompanhadas do dimensionamento do quanto de sua produção o empreendimento deixa de injetar na rede básica em função de diferentes valores do MUST contratado. / [en] In the current expansion cycle of the Brazilian electricity sector, a strong growth of non-dispatchable renewable sources is expected, for example, wind and solar energy. In this context, the concept of hybrid power plants (HPP) has emerged as an alternative so that the risks of energy generation projects can be better managed, in addition to providing more profitable alternatives in the development of projects of this kind. The combination of different technologies has the potential to provide synergistic effects in the development and operation of plants and, consequently, to reduce expenses and costs. The aim of this work is to present a methodological approach to evaluate a HPP composed of wind and solar photovoltaic technologies, considering two of the main associated risk factors, that is, the randomness of the project s generation and the price of energy in the short-term market. For the case study considered, the application of the methodology was able to measure the synergistic gain with the development of the hybrid arrangement. Cash flow analyzes were performed on a monthly and hourly basis, whose results were similar for most of the situations studied. Sensitivity analyzes were carried out on the Amount of Use of the Transmission System (MUST) contracted, which indicated the feasibility of contracting 30 percent to 40 percent less than what is currently mandatory in the Brazilian electricity sector. These analyzes were followed by the dimensioning of how much of its production the project doesn t inject into the basic network due to different values of the MUST contracted.