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[en] METHODOLOGY FOR DETERMINING THE POTENTIAL MARKET OF A MICROTURBINE BASED COGENERATION SYSTEM FOR ELECTRIC ENERGY AND HOT WATER PRODUCTION / [pt] METODOLOGIA PARA DETERMINAÇÃO DO MERCADO POTENCIAL DE UM SISTEMA DE COGERAÇÃO COM MICROTURBINA PARA PRODUÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA E ÁGUA QUENTEJOAO VIEIRA DE ARAUJO 11 October 2007 (has links)
[pt] O uso seqüencial de energia elétrica e energia térmica a
partir da energia química
do mesmo combustível tem sido estudado para melhorar o
custo benefício de uma
geração distribuída. O objetivo deste estudo é determinar
o mercado potencial desta
tecnologia na região de influência da concessionária local
de energia elétrica. Para
alcançar este objetivo, foi necessário avaliar o
desempenho de um sistema de cogeração
com uma microturbina fornecendo potência elétrica e
energia térmica através dos gases
de exaustão que aquecem água para o ginásio esportivo da
PUC-Rio. O sistema está
configurado por uma microturbina, uma caldeira de
recuperação, um reservatório térmico
(boiler) e uma caixa para alimentação de água fria.
Resultados obtidos de testes de curta
duração, através de uma metodologia desenvolvida, para a
avaliação do desempenho do
sistema de cogeração na produção de energia elétrica e
térmica, são apresentados. Os
testes foram realizados para potências elétricas de 100,
75, 50 e 25 % da carga máxima da
microturbina. Em adição, testes para avaliação do
desempenho ao longo do tempo em
função das variações da carga e das condições ambientais
foram estudados. Além disso,
através de uma metodologia desenvolvida, mostram-se os
resultados nos cálculos de
incerteza dos parâmetros analisados. Dados de consumo de
energia elétrica em janeiro de
2003, de cerca de 8000 consumidores na área de concessão
da LIGHT SESA, em
diferentes classes tarifárias, atualizadas para 2007,
foram utilizados com a metodologia
desenvolvida para estimar o mercado potencial de energia
elétrica na região de influência
da concessionária local de energia elétrica em 384,5 MW e
20415 MWh/mês,
considerando uma taxa interna de retorno mínimo de 15%
a.a. Foi mostrado que o
elevado custo da microturbina é uma barreira para sua
introdução no mercado. Entretanto,
a cogeração pode colaborar substancialmente para melhorar
o custo benefício. Estas
conclusões foram obtidas a partir do tempo de retorno do
investimento no sistema pelos
consumidores analisados. / [en] The sequential use of electric energy and thermal energy
from the chemical energy
of the same fuel has been studied to improve the cost
benefit of a distributed generation.
The objective of this study is to evaluate the potential
market of this technology in the
region of influence of the local utility of electric
energy.utility company (LIGHT). In
order to attain this objective, it was necessary to
evaluate the performance of a micro
turbine based cogeneration system used for supplying
electrical and thermal energy to
PUC-RIO´S Gymnasium. The system consists of a
microturbine, a heat recovery boiler,
and a cold water feeding reservoir. The short duration
test results are presented for the
evaluation of the cogeneration system performance for the
production of electric and
thermal energy. The tests were carried on for 100, 75, 50
and 25% micro turbine electric
energy generation loads. Time performance of the micro
turbine was also studied.
Moreover, a methodology was shown to calculate the
uncertainty of measurements of
several performance parameters. The micoturbine marked
potential was estimated by
analyzing the consumption of about 8000 clients in January
2003, updating the tariffs to
2007, resulting in 384,5 MW and 20415 MWh/month,
considering a minimum internal
rate of return of investiment of 15% per year, during a 15
year period. It was concluded
that the microturbine cost is still a barrier to its
market penetration. Cogeneration can be
used to improve the cost benefit of the system.
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[en] ANALYSIS OF INSERTION OF SOLAR PHOTOVOLTAIC GENERATION IN LARGE CONSUMERS OF RIO DE JANEIRO: A CASE STUDY / [pt] ANÁLISE DA INSERÇÃO DE GERAÇÃO SOLAR FOTOVOLTAICA EM GRANDES CONSUMIDORES DO RIO DE JANEIRO: UM ESTUDO DE CASOPEDRO COMARELLA NOGUEIRA 06 March 2017 (has links)
[pt] Em consonância com a expansão do aproveitamento fotovoltaico no mundo, o presente trabalho busca fomentar o conhecimento do nascente mercado desta fonte energética no país. É feita uma avaliação da viabilidade econômico-financeira de sistemas de geração fotovoltaica distribuída para grandes clientes da concessionária Light, a partir da estimação do preço de um sistema de médio/grande porte assim como do retorno financeiro do mesmo ao ser submetido à análises de sensibilidade envolvendo múltiplos cenários. A análise considerou estimativas relacionadas às seguintes figuras de mérito: valor presente líquido, taxa interna interna de retorno e payback. Considerando a taxa de câmbio média encontrada no primeiro semestre de 2015 (3,30Real/euro/dólar), foi observada uma majoritária condição de viabilidade dentre os 12 cenários propostos, que levaram em conta várias combinações de taxas de inflação, taxas de desconto e adoção ou não de crédito para financiamento do investimento inicial. Posteriormente, aplicou-se a mesma análise de viabilidade econômico-financeira desenvolvida a um cliente real da concessionária (Edifício do Ministério da Fazenda). Foi realizada a modelagem 3D da edificação e a verificação do sombreamento decorrente dos próprios elementos construtivos da cobertura e dos edifícios relevantes em seu entorno. Após estimada a geração de energia fotovoltaica anual pode-se, por aproximação, concluir que a mesma seria capaz de prover 11,68 por cento da necessidade anual do edifício. Projetando-se a geração futura de energia para toda a vida útil do sistema, foi possível analisar financeiramente a viabilidade do projeto segundo os mesmos 12 cenários definidos anteriormente, tendo a situação de viabilidade ocorrido em 9 deles. / [en] The last years showed an exponential growth in the use of photovoltaics in the world. The worldwide installed capacity of 23 GW in 2009 reached the expressive mark of 139 GW in 2013, being the European continent the holder of the largest portion of it (59 per cent or 81 GW).
The most recent estimates describe a still small market in Brazil, with only 20 MW of installed capacity (EPE, 2014a) and mostly located in remote areas not covered by the interconnected system. Nevertheless, the growth potential of the domestic market is promising, greater even than that presented by the leaders in the use of this source.
Based on the inherent natural advantages that the country possesses (such as high levels of solar radiation), it s safe to say that the photovoltaic power generation can be an important driver to increase the participation of renewable sources and the security of our energy matrix.
In fact, this movement was already anticipated by planners of the electric sector. The Power Expansion Plan with 2024 horizon, prepared by the Energy Research Company (EPE), was published in december 2015 (EPE, 2015b). Among the main projections of the plan is the increase of the installed capacity of power generation in 73.000 MW. Half of this expansion is based on renewable sources (wind, solar, biomass and small hydropower plants), and 7.000 MW exclusively from photovoltaic generation.
In this context, this dissertation seeks to contribute to the deepening of the studies devoted to the nascent national photovoltaic market, covering in particular the Estate of Rio de Janeiro.
The objective is to evaluate the economic feasibility of photovoltaic distributed generation systems for large customers of the distribution utility Light, estimating not only the price of a photovoltaic system of medium/large size but also the financial return and sensitivity analysis contemplating multiple scenarios.
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[pt] AVALIAÇÃO DINÂMICA DE ILHAMENTO DE SUBSISTEMAS ELÉTRICOS COM GERAÇÃO DISPERSA INTERLIGADOS À REDE DE TRANSMISSÃO / [en] DYNAMIC ASSESSMENT OF POWER SUBSYSTEMS ISLANDING WITH DISPERSED GENERATION INTERCONNECTED TO THE TRANSMISSION NETWORK17 July 2017 (has links)
[pt] A topologia do sistema elétrico de potência vem se modificando devido à inserção da chamada Geração Distribuída ou Geração Dispersa, permitindo o atendimento da demanda crescente e, muitas vezes, mais próxima aos centros de consumo. Este tipo de geração tem sido explorado especialmente a partir de fontes renováveis não convencionais, como a eólica e a solar. Esta nova configuração do sistema traz questões de operação, controle e proteção. As ferramentas computacionais atualmente aplicadas nas análises dinâmicas terão que ser revistas de forma a incluir modelos que contemplem o comportamento estático e dinâmico dos novos elementos e seu impacto na rede interligada. Esta dissertação estuda, através de simulação dinâmica, o impacto da geração eólica, no comportamento dos esquemas de detecção de ilhamento diante de contingências que geram condições adversas na sub-rede ilhada com a geração dispersa. Para tanto, os geradores são modelados, considerando seus respectivos controles, de forma a aumentar a acurácia nas simulações dinâmicas dos sistemas com geração dispersa em situações de ilhamento, tendo em conta a seletividade e coordenação dos dispositivos de proteção. Finalmente, o trabalho propõe novas técnicas de implantação dos esquemas de detecção para este novo cenário nos sistemas elétricos. / [en] The typical electric power system topology has been changing as the so-called Distributed or Dispersed Generation, often located closer to the load centers, has been inserted into the power grid in order to meet the power demand growth. Some renewable sources, such as wind power and photovoltaic panels, are the most representative types of Dispersed Generation in this scenario. However, this new system configuration brings up operation, control and protection issues. The computer tools currently applied in dynamic studies will have to be revised in order to include models that represent correctly the steady state and the dynamic behavior of these new elements and their impact on the interconnected power system. This dissertation assesses, through dynamic simulation, the impact of dispersed generation, including wind power, on the islanding detection scheme behavior for events that generate adverse conditions on an islanded sub-grid with dispersed generation. The generators are modeled with their controllers in order to improve the dynamic simulation accuracy of the system in islanding situations taking into account the protection devices selectivity and coordination. Additionally, the work proposes a set of new techniques for the implementation of detection schemes applied in this new power system scenario.
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[en] LOCATIONAL VALUATION OF DISTRIBUTED GENERATION IN DISTRIBUTION SYSTEMS VIA COOPERATIVE GAME THEORY / [pt] VALORAÇÃO LOCACIONAL DA GERAÇÃO DISTRIBUÍDA EM SISTEMAS DE DISTRIBUIÇÃO VIA TEORIA DE JOGOS COOPERATIVOSPAULO VICTOR DE SOUZA BORGES 03 February 2022 (has links)
[pt] A Geração Distribuída (GD) tem modificado profundamente a estrutura clássica dos sistemas elétricos. No Brasil, o modelo tarifário adotado pela regulação
atual, denominado Sistema de Compensação de Energia, estabelece que a energia
injetada pela GD na rede da distribuidora desconta integralmente a energia consumida, com todas suas componentes tarifárias. Em voga, a discussão para novas regras a respeito das formas de remuneração e valoração da GD envolve por um lado
as distribuidoras, que alegam que o atual mecanismo de compensação não remunera
adequadamente o uso do sistema de distribuição e, por outro lado, consumidores
que optam pela GD, pontuam seus benefícios à sociedade e defendem o atual modelo. Neste sentido, é proposta nesta tese de doutorado uma nova metodologia de
quantificação e alocação de benefícios e custos da GD em sistemas de distribuição,
que gere um sinal tarifário capaz de traduzir os efeitos da sua localização e presença
na rede. A concepção básica abrange a identificação, contabilidade e partilha do
que são denominadas na metodologia proposta como funções, que representam características tarifáveis e consideradas adequadas na averiguação da remuneração da
GD. Neste trabalho, as funções que serão avaliadas representam o impacto da GD
no uso, nas perdas, no pico de carga e na confiabilidade da rede de distribuição. A
alocação entre os geradores é realizada utilizando-se o Valor Shapley da Teoria de
Jogos Cooperativos. Para aplicação da metodologia proposta, dois sistemas testes e
um sistema real de distribuição são utilizados e os resultados obtidos são amplamente discutidos. / [en] Distributed Generation (DG) has deeply changed the classical structure of
electrical power systems. In Brazil, the tariff model adopted by the current regulation, called the Energy Compensation System, establishes that the energy injected
by DG into the distribution grid fully discounts the energy consumed, with all its
tariff components. In vogue, the discussion for new rules regarding the forms of
remuneration and valuation of DG involves, on the one hand, distributors, who
claim that the current compensation mechanism does not adequately remunerate the
use of the distribution system, and, on the other hand, consumers who choose for
DG, point out its benefits to society and defend the current model. In this sense, this
doctoral thesis proposes a new method for quantifying and allocating DG benefits
and costs in distribution systems, which generates a tariff signal capable of translating the effects of its location and presence in the network. The basic concept
covers the identification, accounting and sharing of what are called in the proposed
method as functions, which represent chargeable characteristics and considered adequate in the study of DG remuneration. In this work, the functions that will be
evaluated represent the DG impact on the usage, losses, peak load and reliability of
the distribution network. The allocation between generators is performed using the
Shapley Value of Cooperative Game Theory. In order to apply the proposed
method, two test systems and a real distribution system are used and the obtained
results are widely discussed.
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[en] CRITICAL EVALUATION OF TECHNICAL-ECONOMIC POTENTIAL OF ELECTRIC ENERGY SELFGENERATION IN BRAZIL / [pt] AVALIAÇÃO CRÍTICA DO POTENCIAL TÉCNICO-ECONÔMICO DA AUTOGERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA NO BRASILBRUNO DE QUEIROZ LIMA 10 March 2005 (has links)
[pt] O objetivo desse trabalho é avaliar o potencial técnico-
econômico nacional
da autogeração de energia elétrica. O levantamento desse
potencial é realizado a
partir do desenvolvimento de uma metodologia determinística
para os clientes de
alta tensão da concessionária LIGHT no estado do Rio de
Janeiro, extrapolando-a
para a estimativa do potencial brasileiro, através dos
dados de consumo nacional.
A geração distribuída é analisada a partir do atual estado
da arte da tecnologia
disponível para motores alternativos de combustão interna,
ciclos Diesel e Otto.
Os motores alternativos possuem tecnologia amplamente
difundida, alta escala de
produção, alta eficiência e baixo custo de investimento de
aquisição,
principalmente quando comparado a outras tecnologias de
geração elétrica de
pequeno e médio porte. Dessa forma, optou-se pela
tecnologia dos motores
alternativos como o mais adequado para a autogeração. Os
motores alternativos
têm grande potencial para servir de base para expansão da
geração distribuída
nacional. São considerados como alternativas de fontes
energéticas para a
autogeração, o óleo diesel e o gás natural. Para a operação
dos motores ciclo
Diesel foi considerada, além da hipótese de funcionamento
pelo modo tradicional
a óleo diesel, sua operação com um kit de conversão para
combustível dual.
Este permite uma substituição do óleo diesel pelo gás
natural em torno de 80 por cento. Já
para os motores alternativos ciclo Otto foi apenas
considerada a utilização do
energético gás natural. A viabilidade econômica do
investimento em centrais de
geração distribuída, é obtida quando traçado um paralelo
entre o atual custo da
energia elétrica que é fornecida pela concessionária e o
custo da aquisição e
operação do sistema de autogeração. O cálculo de
viabilidade será dado por uma
ótica estritamente econômica. Considerando-se que a
atratividade do
empreendimento seja dada por uma taxa interna de retorno do
investimento mínima de 15 por cento a.a para um horizonte de 15
anos, é estimado que a geração
distribuída possa representar 2,6 por cento da energia elétrica
gerada nacionalmente ou
cerca de 7.173 GWh/ano, concentrada principalmente para
geração de horário de
ponta. Os geradores a diesel representam 44,6 por cento desse total,
os geradores dieselgás
55,2 por cento e os geradores a gás cerca de 0,2 por cento. Isto significa um
consumo diário
de 2,2 MMm3 de gás natural e 2.800 m3 de óleo diesel. De
uma maneira geral a
autogeração não se viabiliza economicamente para geração
fora de ponta, em
virtude do baixo custo da energia elétrica neste período.
Em função da penetração
do gás natural no mercado nacional, é realizada uma análise
de sensibilidade entre
custo desse energético e o aumento do potencial de geração
distribuída nacional.
Conclui-se, que a queda do preço do gás natural pode
aumentar ainda mais o
potencial de geração distribuída baseado nos geradores
diesel-gás, além de
também viabilizar os geradores gás. Finalmente são
abordados e analisados os
impactos e benefícios trazidos pela geração distribuída ao
sistema atual de geração
e transmissão nacional. / [en] The objective of this work is to evaluate the technical-
economic potential
of electric energy self-generation in Brazil. A
deterministic methodology will be
built for market evaluation. It will be based on a
developed model for high voltage
customers from LIGHT, located in state of Rio de Janeiro
and extrapolated to
establish the national market. The extrapolation will be
made through the national
consumption data. The distributed generation is analyzed
from the state of the art
of reciprocating internal combustion engines, Diesel and
Otto cycles. These
engines have widespread technology, high efficiency and
offer low acquisition
cost when compared with other small and medium scale
gensets technologies. In
that way, they were chosen, to be the alternatives for the
distributed generation.
The reciprocating engines have great potential to support
the expansion of the
distributed generation in Brazil. Diesel oil and natural
gas are considered as the
fuel alternatives for the gensets. Besides the usual diesel
oil, used as fuel for diesel
engines, it was considered the mix between diesel oil and
natural gas. The mix is
handled with an auxiliary conversion kit. It allows diesel
oil being substituted
around 80% by natural gas. It was only considered natural
gas fuel for the gas
engines. The economic feasibility of the investment in
distributed generation is
achieved when a comparison is made between the current cost
of the electric
energy, which is supplied by the local utility company, and
the cost of acquisition
and operation of the self generation system. The
feasibility will be given by a
strict economic aspect. Considering the attractiveness for
the enterprise, it is given
by a minimum internal rate of return of 15 percent per year in a
horizon of 15 years. It is
estimated that the national distributed generation can
represent 2.6 percent of all
national electric generation or 7,173 GWh/year. Mainly for
generation at peak
hours. The diesel oil gensets represents 44.6 percent of that
total, the diesel-gas gensets 55.2 percent and the gas gensets
around 0.2 percent. Meaning a daily consumption of 2.2
MMm3 of natural gas and 2,800 m3 of oil diesel. Self
generation isn`t economic
feasible at off-peak hours, because the low tariff value.
For the perspective of
expansion of the natural gas net distribution in Brazil, a
sensibility analysis was
accomplished between the natural gas cost and increase of
the national distributed
generation market. It is concluded that if the natural gas
cost less, the national
distributed generation market would grow, based mainly in
diesel-gas and gas
gensets. Finally, the impacts and benefits brought by
distributed generation in the
current scenery of national generation and transmission
systems were analyzed.
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[en] ELECTRICITY INDICATORS FOR THE ELECTRICAL ENERGY GENERATION VIA MUSCLE EFFORTSRATION / [pt] INDICADORES DE ELETRICIDADE PARA GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA POR MEIO DE ESFORÇO MUSCULARRODRIGO HALFELD ROSADAS DE ANDRADE 25 April 2022 (has links)
[pt] Esta dissertação teve como objetivo desenvolver um modelo de previsão de
geração de energia elétrica por meio de esforço muscular de seres humanos,
utilizando uma bicicleta geradora, conectada à rede elétrica comum. A motivação
resultou da experiência do autor na área de geração distribuída, que identificou uma
dificuldade em instalar sistemas de geração solar fotovoltaica em topo de edifícios.
Como metodologia de pesquisa, o trabalho, utilizou a regressão linear múltipla, com
o software IBM SPSS servindo como executor das tarefas. As regressões
apresentaram resultados promissores, apresentando um R(2) ajustado elevado,
respeitando todas as premissas de uma regressão linear múltipla, e confirmando
algumas suspeitas. As simulações feitas com base no modelo criado mostram um
potencial de geração de energia considerável para o Brasil. Como conclusão, apesar
do modelo criado ser de boa capacidade preditiva, recomenda-se mais estudos antes
de uma extrapolação populacional ou um investimento financeiro. / [en] This dissertation aimed to develop a model for predicting the generation of
electrical energy through human muscular effort, using a generator bicycle,
connected to the common electrical grid. The motivation resulted from the author s
experience in distributed generation, which identified a difficulty in installing
photovoltaic solar generation systems on top of buildings. As a research
methodology, the work used multiple linear regression, with the IBM SPSS
software serving as the executor of the tasks. The regressions showed promising
results, presenting a high ajusted R(2), considering all the premises of a multiple linear
regression, and confirming some suspicions. The simulations made based on the
model created show a considerable energy generation potential for Brazil. In
conclusion, despite the model created being of good predictive capacity, further
studies are recommended before a population extrapolation or a financial
investment.
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[en] ELECTRIC LOAD FORECASTING MODEL CONSIDERING THE INFLUENCE OF DISTRIBUTED GENERATION ON THE LOAD CURVE PROFILE / [pt] MODELO DE PREVISÃO DE CARGA ELÉTRICA CONSIDERANDO A INFLUÊNCIA DA MINI E MICROGERAÇÃO DISTRIBUÍDA NO PERFIL DA CURVA DE CARGARAFAEL GAIA DUARTE 28 June 2021 (has links)
[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.
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[pt] AVALIAÇÃO DA CONFIABILIDADE DE SISTEMAS DE DISTRIBUIÇÃO COM INSERÇÃO DE GERAÇÃO DISTRIBUÍDA VIA TÉCNICAS DE SIMULAÇÃO DE MONTE CARLO / [en] RELIABILITY ASSESSMENT OF DISTRIBUTION SYSTEMS WITH INSERTION OF DISTRIBUTED GENERATION VIA MONTE CARLO SIMULATION TECHNIQUESISABELA OLIVEIRA GUIMARAES 21 May 2024 (has links)
[pt] Fontes renováveis são importantes recursos a serem agregados aos sistemas
de energia elétrica em prol da descentralização da geração. Discussões acerca dos
efeitos ambientais direcionam os estudos em busca de alternativas que possibilitem minimizar a emissão de gases poluentes e diversifiquem a matriz elétrica.
Nesse contexto, a geração distribuída (GD) de natureza renovável vem se mostrando cada vez mais presente, alterando a estrutura clássica do sistema e conferindo um maior protagonismo do consumidor. Assim, torna-se essencial avaliar o
desempenho dessas novas redes de distribuição no atendimento à demanda, de
modo a estabelecer padrões adequados e monitorá-los através das agências reguladoras. Há uma diversidade de métodos de avaliação do desempenho dessas redes, principalmente através dos conceitos de confiabilidade, para lidar com as
falhas de equipamentos e os efeitos decorrentes. A presente tese tem como objetivo avaliar índices de confiabilidade de sistemas de distribuição na presença de
GD. Para isso, são apresentadas três técnicas baseadas em simulação Monte Carlo
(SMC). Uma clássica, denominada SMC sequencial, tem como objetivo modelar a
natureza cronológica do problema bem como as incertezas provenientes da intermitência de fontes de GD. A segunda, baseada na SMC quase sequencial, caracteriza-se por sua simplicidade e capacidade em manter a flexibilidade da SMC sequencial, porém, com melhor desempenho em termos de precisão e tempo de processamento. Por último, uma SMC baseada nos conceitos de transição de estado
do sistema de forma cronológica assegura também precisão e flexibilidade à técnica. Novas funções teste são propostas para alcançar tal objetivo. Dois sistemas
com inserção de GD são utilizados para avaliar o desempenho dos conceitos e
técnicas propostas: IEEE RBTS, rede acadêmica padrão amplamente utilizada na
área de confiabilidade; e uma rede real. A discussão exaustiva dos resultados confirma que as propostas cumprem os objetivos estabelecidos. / [en] Renewable sources are important resources to be added to electrical energy
systems in favor of decentralized generation. Discussions about environmental
effects drive the studies in search of alternatives that make it possible to minimize
the emission of polluting gases and diversify the electrical matrix. In this context,
distributed generation (DG) of a renewable nature has been increasingly present,
changing the classic structure of the system and giving greater engagement to the
consumer. Therefore, it is essential to evaluate the performance of these new distribution grids in meeting the power demand, in order to establish appropriate
standards and monitor them through the regulatory agencies. There is a diversity
of methods for evaluating the performance of these networks, mainly through reliability concepts, to deal with equipment failures and the resulting effects. This
thesis aims to evaluate reliability indices of distribution systems in the presence of
DG. To this end, three techniques based on Monte Carlo simulation (MCS) are
presented. A classic one, called sequential MCS, aims at modeling the chronological nature of the problem as well as the uncertainties arising from the intermittency of the DG sources. The second one, based on a quasi-sequential MCS, is characterized by its simplicity and ability to maintain the flexibility of sequential
MCS, but with better performance in terms of precision and processing time. Finally, an MCS based on the concepts of chronological system state transition, also
provides precision and flexibility to the reliability assessment. New test functions
are proposed to achieve this goal. Two systems with DG insertion are used to
evaluate the performance of the proposed concepts and techniques: IEEE RBTS, a
standard academic network widely used in the reliability area; and another real
network. The exhaustive discussion of the results confirms that both proposals
meet the established objectives.
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[en] PLANNING CITIES TOWARDS THE ZERO CARBON ECONOMY / [pt] PLANEJANDO CIDADES RUMO À ECONOMIA DE ZERO CARBONOROBERTO MURAD DANA 26 November 2018 (has links)
[pt] O tema das mudanças climáticas é um dos maiores desafios globais por parte de governos nacionais e articulações internacionais, visando estabilizar as concentrações de Gases do Efeito Estufa (GEE) e evitar interferências antropogênicas perigosas sobre a atmosfera e o sistema climático global. De acordo com o Painel Intergovernamental para a Mudança de Clima (IPCC), as principais causas das mudanças climáticas estão relacionadas as emissões liberadas pela queima dos combustíveis fósseis que compõem a matriz energética de muitos países industrializados, tornando-se necessária a limpeza do componente fóssil, particularmente do carbono. O Brasil está entre os dez países que mais emite GEE, apesar de possuir uma das matrizes energéticas com mais energias renováveis do mundo, assumiu em 2015 na convenção do clima em Paris o compromisso global de descarbonização da economia e de aumentar a participação de fontes de energia renováveis, como a eólica e a solar, na sua matriz energética. Valendo-se do alto potencial de irradiação solar no território brasileiro, o presente estudo aponta a geração distribuída de energia fotovoltaica como um dos caminhos para acelerar o ingresso do Brasil na economia de baixo carbono honrando o compromisso de mitigação dos GEE. Simulando cenários com base no ano de 2010 e usando o recurso de geoprocessamento, concluiu-se que com a instalação massiva de sistema fotovoltaico nos telhados dos domicílios brasileiros, é possível antecipar metas de mitigação dos GEE e gerar excedentes de emissões evitadas posicionando o Brasil como um importante protagonista na descarbonização da economia global até o final do século. / [en] Since the last decades of the twentieth century, human society has been facing economic and environmental crisis, influencing each other, drawing attention of national governments, international and non-governmental organizations together with several sectors of civil society. The economic crisis recently experienced by several countries and aggravated by various pressures of a global population that reached 7.3 billion in 2015 with a projected growth for 2030 of 8.5 billion people, will require an increase of employment, food production, water supply, energy production and industry development. As far as the environment is concerned, there is sufficient agreement by the scientific community, attributing to industrial processes, the use of fossil fuels, deforestation and land use throughout the 19th and 20th centuries, several environmental impacts such as: cumulative discharge of waste contaminating the soil, rivers and oceans; overexploitation of natural resources often leading to the risk of their depletion; emission of polluting gases (particularly CO2) causing global temperature rise, warming the atmosphere and oceans reducing snow and melting ice from the glacial regions, acidifying and raising the level of the oceans; use of agrochemicals and pesticides in agricultural activities contaminating soil and food; deforestation leading to severe ecological imbalances, biodiversity loss and changes in climate patterns. From this global context, several countries have been restructuring their laws and economies to stop the predatory exploitation of natural resources and implementing actions to clean up their energy matrix and
decarbonize the economy reducing carbon emissions of fossil fuels sources responsible for the environment contamination.
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[pt] DESIGN PARA APOIO A TOMADA DE DECISÃO DO CIDADÃO PARA A GERAÇÃO DISTRIBUÍDA COM ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICAN / [en] DESIGN TO SUPPORT CITIZEN DECISION-MAKING FOR DISTRIBUTED GENERATION WITH PHOTOVOLTAIC SOLAR ENERGYMARCIA CHRISTINA BORGES FERNANDES 23 May 2023 (has links)
[pt] O uso da energia solar fotovoltaica como fonte para geração/consumo de
energia elétrica traz benefícios sob diversas perspectivas, desde a financeira até o
estímulo à geração de emprego, passando pela questão ambiental. Mesmo assim,
ainda não há amplo engajamento dos cidadãos para geração solar em suas
residências devido ao caráter inovador do produto-serviço, que deixa dúvidas nas
pessoas. Dado esse quadro, propusemos a especificação de um serviço de apoio a
tomada de decisão para adesão à Geração Distribuída Fotovoltaica (GDFV). O
design para apoio a tomada de decisão do cidadão para a GDFV deve considerar os
diversos motivos que influenciam a decisão das pessoas. Os atributos que
influenciam os cidadãos no processo decisório foi o objeto de estudo. Como
metodologia, efetuamos pesquisa documental e bibliográfica sobre o contexto da
GD em alguns países e o estado da arte no Brasil, discutimos o novo significado
que a geração distribuída trouxe para o cenário energético a partir da gestão da
inovação e principalmente pelo Design Drive-Innovation (VERGANTI, 2012).
Realizamos entrevistas exploratórias semiestruturadas e aplicamos um questionário
para ampliar a lista de atributos influenciadores numa amostragem não
probabilística por conveniência. Os resultados nos permitiram construir um Mapa
de Atributos, que são os fatores chave do processo decisório. Utilizamos uma série
de técnicas do Design da Serviços para modelagem de um serviço de apoio à tomada
de decisão (SATD). Ancorado em plataforma web, o SATD permitirá a união de
oferta e demanda a partir de um autodiagnóstico do cidadão, conduzindo-o ao
modelo de negócio mais aderente ao seu perfil. / [en] The use of photovoltaic solar energy as a source for the
generation/consumption of electric energy brings benefits from different
perspectives, from financial perspectives to encouraging job creation, including
environmental issues. Even so, there is still no broad engagement of citizens for
solar generation in their homes due to the innovative nature of the product-service,
which leaves people with doubts. Given this situation, we proposed the specification
of a decision-making support service for joining the Photovoltaic Distributed
Generation (GDFV). The design to support citizen decision-making for the GDFV
must consider the various reasons that influence people s decision. The attributes
that influence citizens in the decision-making process was the object of study. As a
methodology, we carried out documentary and bibliographic research on the
context of DG in some countries and the state of the art in Brazil, we discussed the
new meaning that distributed generation brought to the energy scenario from the
management of innovation and mainly through Design Drive-Innovation.
(VERGANTI, 2012). We conducted semi-structured exploratory interviews and
applied a questionnaire to expand the list of influencing attributes in a nonprobabilistic convenience sample. The results allowed us to build a Map of
Attributes, which are the key factors in the decision-making process. We use a series
of Service Design techniques to model a decision support service (SATD). Anchored
in a web platform, the SATD will allow the union of supply and demand based on a
self-diagnosis of the citizen, leading him to the business model that is most adhering
to his profile.
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