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[en] MODEL FOR SELECTING SITES FOR PUMPED STORAGE IMPLEMENTATION: AN APPROACH BASED ON GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEM / [pt] MODELO PARA SELEÇÃO DE LOCAIS PARA A IMPLANTAÇÃO DE USINAS HIDRELÉTRICAS REVERSÍVEIS: UMA ABORDAGEM BASEADA EM SISTEMA DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICALUIZ RODOLPHO SAURET CAVALCANTI DE ALBUQUERQUE 23 June 2022 (has links)
[pt] A recente expansão das fontes renováveis para geração de energia elétrica
decorre do encarecimento dos combustíveis fósseis e da preocupação com impactos
ambientais e mudanças climáticas, assim como de avanços tecnológicos e da queda
de seus custos de implantação. Entretanto, a natureza intermitente e sazonal dos
recursos naturais, como vento e irradiação solar, pode afetar a operação do sistema
elétrico. Uma alternativa para dar equilíbrio à carga do sistema, proporcionando
ainda outros benefícios, é o armazenamento de energia. Uma tecnologia de larga
escala para armazenamento é a de bombeamento hidráulico por meio de usinas
hidrelétricas reversíveis (UHR), que oferecem mais eficiência, tempo de resposta
mais rápido e vida útil mais longa que outras alternativas. Tendo em vista as lacunas
teóricas no campo acadêmico, a dissertação propõe um modelo para identificação
de locais potenciais para implantação dessas usinas, com o auxílio de ferramentas
de sistema de informação geográfica e de formulações matemáticas que consideram
critérios fisiográficos, energéticos, econômicos e socioambientais. Partindo de uma
abordagem baseada no conceito de geomorphons combinada com soluções de um
problema de otimização, o modelo proposto tem por objetivo definir uma
formulação que busque minimizar os custos de construção de uma UHR. A
demonstração da aplicabilidade do modelo é feita em torno do reservatório da UHE
Sobradinho, e os resultados são discutidos a partir da comparação dos locais
selecionados e dos custos obtidos. Pode-se concluir que é possível identificar
potenciais locais para implantação de UHR a partir desse modelo, o que pode
beneficiar agentes de planejamento do setor elétrico, bem como empresas que
estejam interessadas em investir nesta tecnologia. / [en] The expansion of the use of renewable sources for electricity generation in
recent years is a result of the increase of fossil fuels costs and the growing concern
with climate change and the impacts on the environment, as well as technological
advances and the reduction in their implementation costs. However, the availability
of some natural resources for renewable energy matrices, such as wind and solar
irradiation, has an intermittent and seasonal nature, which may affect the electrical
system operation (CANALES et al., 2015; KELMAN & HARRISON, 2019).
One of the alternatives to balance the system load is energy storage, which
offers benefits to the electricity provision (ancillary services, for example) and
regulates the frequency in times of high demand with low energy supply from
renewables, contributing with the necessary inertia so that demand does not change
instantly (BARBOUR et al., 2016).
The most widely large-scale technology used for storage in the world is
hydraulic pumping through pumped storage hydropower – PSH (GUITTET et al.,
2016; IHA, 2018). Compared to other technologies, it provides a solution with high
efficiency, faster response time and longer useful life (REHMAN et al., 2015). The
operation of the plants is characterized by the pumping of water from a lower
reservoir for its accumulation in an upper reservoir for energy generation in periods
of high demand (BARBOUR et al., 2016).
Energy storage alternatives are already on the agenda in the Brazilian energy
sector as an option to ensure the system development in an economic and
sustainable manner. In the 2030 Ten-Year Energy Expansion Plan (EPE, 2021b),
PSH is highlighted as one of the resources to expand the offer for rush hour demand
response. EPE understands that preliminary studies are an important step to support
the sector s planning and guide the definition of regulatory aspects, which do not
yet exist, related to the systemic benefits of this type of solution.
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[en] PROPOSAL OF PUBLIC POLICIES FOR INSERTING PUMPED STORAGE HYDROELECTRIC PLANTS IN BRAZIL: A MULTICRITERIA APPROACH / [pt] PROPOSIÇÃO DE POLÍTICAS PÚBLICAS PARA INSERÇÃO DE USINAS HIDRELÉTRICAS REVERSÍVEIS NO BRASIL: UMA ABORDAGEM MULTICRITÉRIOGUILHERME VIEIRA COSENTINO 21 November 2022 (has links)
[pt] A inserção de sistemas de armazenamento de energia é uma tendência global
observada no cenário de diversificação energética de vários países no mundo.
Considerando a predominância da geração hídrica centralizada na matriz elétrica brasileira,
as Usinas Hidrelétricas Reversíveis possuem uma tendência à utilização dentro do Sistema
Interligado Nacional (SIN). Entretanto, tal processo de inserção deve considerar as
possíveis alterações no marco regulatório advindas de novas políticas regulatórias para o
setor elétrico brasileiro. A seleção destas políticas deve considerar diversos critérios e
várias dimensões. Além disso, a política escolhida deve considerar uma Análise de Impacto
Regulatório para sua efetividade. O objetivo principal desta dissertação é propor um
modelo de seleção e avaliação dessas políticas, utilizando um processo de análise de
impacto regulatório (AIR), com o auxílio de métodos multicritério de apoio à decisão
(MCDM). O modelo definido foi proposto em seis etapas: definição do problema
regulatório; determinação do framework regulatório; mapeamento das alternativas de ação;
análise benefício-custo conduzida com o método AHP; seleção da política preferida com o
método fuzzy-TOPSIS e monitoramento e avaliação desta política. A modelagem foi
aplicada para as seguintes cinco políticas definidas: criação de um mercado de capacidade;
criação de um mercado de flexibilidade; implementação de um leilão multiatributos;
implementação de um leilão de capacidade; e adoção de uma política de incentivos. Os
resultados foram comparados com algumas referências, confirmando a aplicabilidade da
metodologia e indicando que o desenvolvimento do modelo proposto preencheu lacunas
na literatura referente às aplicações de abordagem multicritério para políticas energéticas. / [en] The insertion of the energy storage systems is a global trend observed in the energy
diversification scenario of several countries in the world. Considering the predominance of
centralized hydroelectric generation in the brazilian electric matrix, Pumped Storage
Hydroelectric Plans tend to be used within the National Interconnected System (SIN).
However, such insertion process must consider the new changes in the regulatory
framework arising from Brazilian regulatory policies for the sector. The selection of these
policies must consider several and several dimensions. In addition, the chosen policy must
consider a Regulatory Impact Analysis for its own. The main objective of this dissertation
is to propose a model for the selection and evaluation of these policies, using a Regulatory
Impact Analysis (RIA) process, with the aid of multicriteria decision making methods
(MCDM). The defined model was proposed in six stages: definition of the regulatory
problem; determination of the regulatory framework; mapping of action alternatives;
benefit-cost analysis with the AHP method; selection of preferred policy with the fuzzyTOPSIS method and monitoring and evaluation of this policy. The modeling was applied
to the following five policies: creating a capacity market; creation of a flexibility market;
implementation of a multi-attribute auction; implementation of a capacity auction; and
adoption of an incentive policy. The policies were compared with some references,
confirming the applicability of the methodology and indicating the development of the
proposed model, gaps in the literature regarding the applications of multicriteria for energy.
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