[pt] A vocação natural do Brasil para a hidroeletricidade fez com que o Sistema Interligado Nacional - SIN fosse desenvolvido com forte predominância de geração de origem hidroelétrica. Entretanto, ao se optar por uma base hidroelétrica há de se lidar com as significativas incertezas associadas às afluências futuras aos rios e, por extensão, a todas as bacias hidrográficas do país. Logo, a estrutura de produção de energia hidroelétrica do Brasil foi concebida de forma a minimizar os riscos associados ao comportamento aleatório das afluências. Para contemplar a estocasticidade das afluências no Planejamento da Operação do SIN, o Operador Nacional do Sistema Elétrico - ONS utiliza uma cadeia de modelos dentre os quais estão contidos o modelo de previsões de vazões determinísticas para o curto prazo, e os modelos de geração de cenários de afluências. Estes modelos fornecem insumos para que os modelos de otimização possam estabelecer as Estratégias e Políticas de Operação para o médio e curto prazo, considerando a volatilidade das afluências. Esta dissertação descreve os processos de séries temporais empregados no modelo de previsões determinísticas para o curto prazo e nos modelos de geração de cenários de afluências para o médio e curto prazo. Além disso, é apresentado um estudo de casos do Planejamento da Operação do SIN que avalia o acoplamento feito entre os modelos de otimização de médio e curto prazo através dos cenários hidrológicos de médio e curto prazo. Com esta análise, é possível verificar como o acoplamento entre os modelos de otimização pode impactar as Estratégias e Políticas de Operação para o médio e curto prazo. / [en] The natural vocation of Brazil for the hydroelectricity made the National Interconnected Electric System – NIS to be developed with strong predominance of hydroelectric origin creation. However, choosing for a hydroelectricity base you have to deal with significant uncertainness associated to the rivers inflows and all hydrographical basins of the country. Therefore, the production structure of Brazilian hydroelectric energy was created to minimize the risks associated to the random behavior of inflows. To contemplate the inflows stochasticity in the operation planning of NIS, the National Operator of the Electrical System - ONS uses a chain of models that contains a model of inflows forecasting for the short term, and a model to generate scenarios of inflows. These models provide inputs for the optimizations model can establish the strategies and policies for the operation of medium and short term, contemplating the volatility of inputs. This dissertation describes the time series processes used in the model of inflows forecasting for the short term and in the models to generate scenarios of inflows for the medium and short term. Moreover, this paper presents a study of cases of Operation Planning of the NIS that analyze the coupling made between the models for optimization of medium and short term through the hydrological scenarios for medium and short term. By this analysis, is possible realize how the coupling between the models of optimization can impact the strategies and policies for the operation of medium and short term.

[pt] As novas tecnologias no setor sucroalcooleiro permitem flexibilidade no que diz respeito a produzir etanol ou açúcar, podendo em qualquer momento concentrar a produção na commodity que gere maior rentabilidade. Ao longo da pesquisa foi identificado que o Imposto sobre Operações relativas à Circulação de Mercadorias e Prestação de Serviços de Transporte Interestadual e Intermunicipal e de Comunicação (ICMS), gera uma variação importante no preço destas duas commodities nas diferentes regiões do Brasil. Como exemplo, podemos citar o fato de São Paulo em 2013 ter um ICMS de 12 porcento, enquanto no estado do Pará foi observada uma taxa de 30 porcento para a mesma data. Neste estudo trabalha-se com duas regiões do Brasil, a sudeste representada pelo estado de São Paulo e a região Nordeste representada pelos estados de Alagoas e Pernambuco. Para conseguir avaliar a flexibilidade gerencial, nesta dissertação é utilizada a teoria das Opções Reais (OR) que enfatiza o valor da flexibilidade que o tomador de decisões possui ao possibilitar a alteração dos rumos de um projeto especialmente em condições de incerteza. Neste estudo foram feitos testes que determinaram que os preços das commodities seguem um Movimento de Reversão à Média Aritmética, com o qual determinou-se os parâmetros que descrevem este tipo de comportamento. Utilizou-se as abordagens de árvores recombinantes de Nelson e Ramaswamy (1990) e de arvores bivariáveis de Hahn e Dyer (2011) é construído para estas teorias um algoritmo programado em Matlab. Esta pesquisa revela que para as duas regiões estudadas a flexibilidade de produção gera rentabilidade maior que nas usinas cuja produção não é flexível, além disso mostra que a capacidade de produção maior e um imposto ICMS menor, proporcionam às empresas flexíveis da região sudeste um maior valor quando comparadas com as usinas da região nordeste. / [en] New technologies in the Sugar-Alcohol sector allow flexibility with regard to produce ethanol or sugar, it may at any time concentrate production in the commodity that generates higher benefits. During the research, it was identified that tax over operations related to Circulation of Goods and Supply of Services of Interstate and Intermunicipal Transportation and Communication (ICMS) generates a significant variation in the price of these two commodities in different regions of Brazil. As an example, we can mention the fact that Sao Paulo in 2013 had a ICMS of 12 percent, while in the state of Pará a rate of 30 percent was observed for the same date. In this study we work with two regions of Brazil, the southeast region represented by the state of São Paulo and the Northeast region represented by the states of Alagoas and Pernambuco. To be able to assess the managerial flexibility, this dissertation is to the theory of real options (OR) that emphasizes the value of flexibility that the decision maker has to enable the change of the direction of a project especially under conditions of uncertainty. This study made tests that determined that commodity prices follow a Reversal Movement to the Arithmetic Mean, with which it was determined the parameters that describe this behavior. We used the approach of recombinant tree Nelson and Ramaswamy (1990) and Hahn bivariate trees and Dyer (2011) is constructed for these theories an algorithm programmed in Matlab. This research reveals that for both regions studied the production flexibility generates higher profitability than in plants whose production is not flexible, also shows that the increased production capacity and a smaller ICMS tax, provide flexible companies from the Southeast greater value when compared with the plants in the northeastern.

[pt] Sintetizadores de séries temporais de atenuação por chuva constituem um importante recurso para o projeto, teste e otimização de Técnicas de Mitigação de Desvanecimento. Como dados experimentais de propagação não estão disponíveis para todas as configurações possíveis de enlaces Terra-espaço, a síntese de séries temporais de atenuação por chuva torna-se uma solução interessante, permitindo a reprodução das características dinâmicas de longa duração da atenuação pela chuva. Nesta tese de doutorado, modelos de canal capazes de sintetizar períodos curtos e longos de atenuação por chuva são analisados, testados e validados para os climas tropical e equatorial brasileiros. Aspectos críticos que determinam o correto comportamento destes geradores de séries temporais são analisados e sua faixa de validade é apresentada. Em regiões de clima tropical e equatorial, o desenvolvimento insuficiente da estrutura de telecomunicações terrestre e, por vezes, a necessidade de vencer distâncias continentais, amplificam a necessidade de implementação de sistemas de comunicação por satélite no médio prazo. Tais sistemas apresentam a vantagem de servir grandes áreas com curto tempo de implantação e a possibilidade de atingir mercado considerável. Para as novas aplicações, fortemente focadas em conteúdo multimídia para consumidores corporativos e residenciais, a banda C não é atraente porque o desenvolvimento de novos sistemas com pequenos terminais, como desejado, é incompatível com as grandes antenas necessárias para a proteção dos sistemas existentes nesta banda. Para o fornecimento de serviços multimídia a altas taxas é previsto o uso da banda Ka. Problemas de propagação são severos nestas altas faixas de frequência de forma que figuras de mérito padrão para desempenho e disponibilidade são difíceis de ser obtidas em regiões climáticas tropicais e equatoriais. Por esta razão, metodologias tradicionais de cálculo de enlaces, que levam ao uso de altas margens fixas não são as mais indicadas. Lança-se mão de Técnicas de Mitigação de Desvanecimento (Fade Mitigation Techniques, FMT). No projeto e otimização de FMTs, o conhecimento do comportamento dinâmico do canal de radiopropagação é necessário. Objetivando preencher este requisito, são usadas séries temporais de atenuação por chuva nas simulações de sistema. Porém, séries temporais experimentais não estão disponíveis em nível global em todas as frequências e inclinações de enlace desejadas, para que se projete e teste FMTs. Portanto, a alternativa ao uso de séries experimentais é a geração (sintetização) de séries temporais de atenuação por chuva fazendo uso de características climatológicas bem como de parâmetros geométricos e de propagação relativos ao enlace. Neste trabalho, modelos de canal baseados na abordagem original de Maseng e Bakken são testados com dados de beacon em 11,5 GHz (banda Ku), medidos em quatro localidades Brasileiras, representativas de climas tropical, subtropical e equatorial. Ainda, um modelo misto usando cadeias de Markov e um modelo, já existente, gerador de eventos de atenuação por chuva sob demanda é proposto e analisado. Validação é realizada por meio de variáveis de teste propostas pela ITU-R e também pela análise da fidelidade que características específicas dos eventos sintetizados possuem em relação às características de eventos reais medidos. / [en] Rain attenuation time series synthesizers constitute an important resource to the design, test and optimization of Fade Mitigation Techniques (FMTs). In the absence of experimental propagation data for every possible Earth-Space configuration, the synthesis of rain attenuation time series becomes an interesting solution to allow for the reproduction of the long-term dynamic characteristics of rain attenuation. In this thesis, channel models able to synthesize long- and shortterm rain attenuation periods are discussed, tested and validated for the Brazilian tropical and equatorial climates. Critical issues determining the correct behavior of such time series generators are analyzed and their range of validity is presented.