The objective of this thesis is to perform a cost benefits analysis of the wind power sector in Germany, with the horizon of 2030. Various costs and benefits stemming from the expansion of wind power are inferred from literature review and studying the peculiarities of the German case. The magnitude of governmental support is calculated by applying the Weibull distribution of wind at different zones across Germany and power curves of 5 modern wind turbines, as specified by the law. A number of sensitivity analyses is performed on the main inputs for onshore installations. Under the baseline assumptions, the onshore sector is found as non-beneficial to the society, without a visible improving trend for the future. While the offshore sector does not reach a point where the benefits would start overweighing the cost until 2030, the overall trend look much more promising. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

O modelo cascata, desenvolvido por consultores europeus e não difundido no Brasil, é formado por matrizes onde as colunas descrevem as tecnologias e as linhas as fontes de energia, e representa um completo balanço energético incluindo as tecnologias utilizadas na produção, extração, conversão, transporte e uso final. A avaliação quantitativa dos impactos e dos custos envolvidos é feita por intermédio de coeficientes de impactos e de custos, ou seja, cada matriz do balanço energético é multiplicada por sua correspondente matriz de coeficientes de impactos e de custos. O modelo, devido a sua construção, permite ainda simular cenários prospectivos a partir de informações obtidas em planos ou programas oficiais. Um levantamento histórico do planejamento energético no Brasil e dos modelos de energia utilizados em planejamento energético ajudaram a verificar a necessidade e a compreender melhor a concepção de instrumentos que auxiliem na tomada de decisão no setor energético brasileiro. Um estudo de caso, para o estado de São Paulo em 1991, utilizando a canade- açúcar como energético, foi elaborado a fim de ilustrar a utilidade do modelo cascata. A partir dos valores obtidos no balanço energético, foram elaborados três cenários prospectivos, que fornecem subsídios para a análise do futuro do setor sucro-alcooleiro. / The cascade model was developed by European consultants but it has not been available in Brazil. It is formed by matrices where columns represent types of technology and the rows represent types of energy. The resulting cascade of matrices represents a complete energy balance including all types of technology applied in the chain of extraction, conversion and use. The quantitative assessment of impacts and costs is made by the impacts and costs coefficients. For this purpose each of the energy balance matrices has to be multiplied by a corresponding matrix of impact and cost coefficients. The cascade model allows us to simulate scenarios with information obtained from official plans or programs. A historical survey of energy plan in Brazil, and of energy models, aid to check and to understand better the creation of tools that help decision makers and planning authorities in the Brazilian energy sector. A case study, for São Paulo State in 1991, using sugar cane as a type of energy, was made in order to show the utility of the cascade model. From the values obtained in the energy balance three scenarios were developed that provide assistance for the analysis of the future of the alcohol sector.

O modelo cascata, desenvolvido por consultores europeus e não difundido no Brasil, é formado por matrizes onde as colunas descrevem as tecnologias e as linhas as fontes de energia, e representa um completo balanço energético incluindo as tecnologias utilizadas na produção, extração, conversão, transporte e uso final. A avaliação quantitativa dos impactos e dos custos envolvidos é feita por intermédio de coeficientes de impactos e de custos, ou seja, cada matriz do balanço energético é multiplicada por sua correspondente matriz de coeficientes de impactos e de custos. O modelo, devido a sua construção, permite ainda simular cenários prospectivos a partir de informações obtidas em planos ou programas oficiais. Um levantamento histórico do planejamento energético no Brasil e dos modelos de energia utilizados em planejamento energético ajudaram a verificar a necessidade e a compreender melhor a concepção de instrumentos que auxiliem na tomada de decisão no setor energético brasileiro. Um estudo de caso, para o estado de São Paulo em 1991, utilizando a canade- açúcar como energético, foi elaborado a fim de ilustrar a utilidade do modelo cascata. A partir dos valores obtidos no balanço energético, foram elaborados três cenários prospectivos, que fornecem subsídios para a análise do futuro do setor sucro-alcooleiro. / The cascade model was developed by European consultants but it has not been available in Brazil. It is formed by matrices where columns represent types of technology and the rows represent types of energy. The resulting cascade of matrices represents a complete energy balance including all types of technology applied in the chain of extraction, conversion and use. The quantitative assessment of impacts and costs is made by the impacts and costs coefficients. For this purpose each of the energy balance matrices has to be multiplied by a corresponding matrix of impact and cost coefficients. The cascade model allows us to simulate scenarios with information obtained from official plans or programs. A historical survey of energy plan in Brazil, and of energy models, aid to check and to understand better the creation of tools that help decision makers and planning authorities in the Brazilian energy sector. A case study, for São Paulo State in 1991, using sugar cane as a type of energy, was made in order to show the utility of the cascade model. From the values obtained in the energy balance three scenarios were developed that provide assistance for the analysis of the future of the alcohol sector.

O presente trabalho analisa o papel que a avaliação da conformidade de produtos, pessoas, serviços e instalações apresenta dentro do processo da construção de infraestrutura predial para a distribuição e uso dos gases combustíveis. Analisam-se as condições obrigatórias para a garantia de segurança ao consumidor final na expansão desse mercado nos países em desenvolvimento como o Brasil. Discute-se a necessidade do controle de um conjunto de objetos (elementos e agentes) diretamente vinculados a essa infraestrutura e a sua correlação com os aspectos de qualidade e segurança no setor. Parte-se do levantamento dos conceitos de avaliação da conformidade e das metodologias e critérios de seleção, aplicáveis a cenários específicos para determinação dos sistemas ideais a serem utilizados. Esse aparato conceitual é aplicado ao estudo de caso dos sistemas de avaliação da conformidade existentes no segmento do gás em países representantes dos principais blocos econômicos internacionais. Realiza-se uma análise comparativa entre os diversos cenários pesquisados, apresentando um exercício de reflexão a respeito da situação de integração dos sistemas de avaliação da conformidade para o setor do gás. O trabalho desenvolve uma análise crítica do cenário brasileiro, a partir do estabelecimento de um modelo ideal de sistema integrado de avaliação da conformidade, contemplando os principais objetos vinculados à infraestrutura para distribuição e uso do gás no segmento residencial. Avaliam-se detalhes da situação de conformidade de materiais, mão de obra, empresas instaladoras e instalações no Brasil, em contraponto ao modelo ideal e a realidade internacional. A observação da situação dos sistemas de avaliação da conformidade no cenário internacional indica a necessidade de sistemas integrados e aplicáveis aos objetos (materiais, mão de obra, serviços e instalações prediais) vinculados à infraestrutura predial para distribuição e uso residencial de gases combustíveis. Igualmente, relaciona a existência desses sistemas com a diminuição de acidentes e o aumento da segurança no setor. A análise crítica sobre a situação brasileira, em comparação com os sistemas de avaliação da conformidade ideais e a realidade internacional, revela fragilidades e dificuldades nacionais que precisam ser superadas. / This paper examines the role that the conformity assessment of products, persons, services and installations presents within the process of building infrastructure construction for gas distribution and use. Analyze the conditions required for the security guarantee to the consumer in the expansion of this market in developing countries like Brazil. It discusses the need for control of a set of objects (elements and agents) directly linked to this infrastructure and its correlation with quality and safety aspects in the industry. Part of the survey of conformity assessment concepts and methodologies and selection criteria, which apply to specific scenarios for determination of ideal systems to be used. This conceptual framework is applied to the case study of conformity assessment systems existing in the segment of the gas in countries representatives of major international economic blocs. Performs a comparative analysis between the various scenarios surveyed, showing an exercise of reflection on the situation of conformity assessment integrated systems for the gas sector. The work develops a critical analysis of the Brazilian scenario, from the establishment of an ideal model of conformity assessment integrated system, covering key subjects related to the infrastructure for distribution and use of gas in the residential segment. Assesses compliance situation details of materials, labor, installation companies and facilities in Brazil, in contrast to the ideal model and international reality. The observation of the conformity assessment systems situation in the international scenario indicates the need for integrated systems and applicable to objects (material, labor, services and facilities) related to building infrastructure for distribution and residential use of gas. Also, relates the existence of these systems with the decrease of accidents and increased security in the industry. Critical analysis on the situation in Brazil, compared with the ideals conformity assessment systems and international reality, reveals weaknesses and national problems that must to be overcome.

Kogeneracija – techniškai pažangus šilumos ir elektros energijos gamybos būdas. Elektros energija gaunama iš generatoriaus, o šilumos energija gaunama variklio aušinimo metu. Kadangi Lietuvoje elektros ir šilumos gamyba iš atsinaujinančių energijos šaltinių yra labai aktualu, darbo tikslas: suprojektuoti kogeneracinės jėainės vidaus elektros tinklą, parinkti kogeneratorių. / Cogeneration technologically advanced of heat and electricity production. It is particularly relevant for Lithuania, because there exists a strong need for heat production, the restructuring of heat and electricity networks, is changing its legal framework, the development of market relations. Undergraduate work is designed combined heat and power plant. Cogeneration plant will be used for alternative fuel: biogas which derived from the landfill. However, in order to improve the efficiency of cogeneration landfill gas is mixed with natural gas in certain proportion. Combined heat and power plant is designed according to the Republic of Lithuania laws and regulations. Heat comes from cogeneration emissions into the atmosphere in summer. It was found that in order to increase the heat recovery efficiency, not only in winter but in summer, for example to be equipped with heated vegetable production complexes.

O presente trabalho analisa o papel que a avaliação da conformidade de produtos, pessoas, serviços e instalações apresenta dentro do processo da construção de infraestrutura predial para a distribuição e uso dos gases combustíveis. Analisam-se as condições obrigatórias para a garantia de segurança ao consumidor final na expansão desse mercado nos países em desenvolvimento como o Brasil. Discute-se a necessidade do controle de um conjunto de objetos (elementos e agentes) diretamente vinculados a essa infraestrutura e a sua correlação com os aspectos de qualidade e segurança no setor. Parte-se do levantamento dos conceitos de avaliação da conformidade e das metodologias e critérios de seleção, aplicáveis a cenários específicos para determinação dos sistemas ideais a serem utilizados. Esse aparato conceitual é aplicado ao estudo de caso dos sistemas de avaliação da conformidade existentes no segmento do gás em países representantes dos principais blocos econômicos internacionais. Realiza-se uma análise comparativa entre os diversos cenários pesquisados, apresentando um exercício de reflexão a respeito da situação de integração dos sistemas de avaliação da conformidade para o setor do gás. O trabalho desenvolve uma análise crítica do cenário brasileiro, a partir do estabelecimento de um modelo ideal de sistema integrado de avaliação da conformidade, contemplando os principais objetos vinculados à infraestrutura para distribuição e uso do gás no segmento residencial. Avaliam-se detalhes da situação de conformidade de materiais, mão de obra, empresas instaladoras e instalações no Brasil, em contraponto ao modelo ideal e a realidade internacional. A observação da situação dos sistemas de avaliação da conformidade no cenário internacional indica a necessidade de sistemas integrados e aplicáveis aos objetos (materiais, mão de obra, serviços e instalações prediais) vinculados à infraestrutura predial para distribuição e uso residencial de gases combustíveis. Igualmente, relaciona a existência desses sistemas com a diminuição de acidentes e o aumento da segurança no setor. A análise crítica sobre a situação brasileira, em comparação com os sistemas de avaliação da conformidade ideais e a realidade internacional, revela fragilidades e dificuldades nacionais que precisam ser superadas. / This paper examines the role that the conformity assessment of products, persons, services and installations presents within the process of building infrastructure construction for gas distribution and use. Analyze the conditions required for the security guarantee to the consumer in the expansion of this market in developing countries like Brazil. It discusses the need for control of a set of objects (elements and agents) directly linked to this infrastructure and its correlation with quality and safety aspects in the industry. Part of the survey of conformity assessment concepts and methodologies and selection criteria, which apply to specific scenarios for determination of ideal systems to be used. This conceptual framework is applied to the case study of conformity assessment systems existing in the segment of the gas in countries representatives of major international economic blocs. Performs a comparative analysis between the various scenarios surveyed, showing an exercise of reflection on the situation of conformity assessment integrated systems for the gas sector. The work develops a critical analysis of the Brazilian scenario, from the establishment of an ideal model of conformity assessment integrated system, covering key subjects related to the infrastructure for distribution and use of gas in the residential segment. Assesses compliance situation details of materials, labor, installation companies and facilities in Brazil, in contrast to the ideal model and international reality. The observation of the conformity assessment systems situation in the international scenario indicates the need for integrated systems and applicable to objects (material, labor, services and facilities) related to building infrastructure for distribution and residential use of gas. Also, relates the existence of these systems with the decrease of accidents and increased security in the industry. Critical analysis on the situation in Brazil, compared with the ideals conformity assessment systems and international reality, reveals weaknesses and national problems that must to be overcome.

Nowadays, the number of applications which need more than one power source is increasing. Distributed generating systems or micro-grid systems normally use more than one power source or more than one kind of energy source. Also, to increase the utilization of renewable energy sources, diversified energy source combination is recommended. For example, a wind-photovoltaic generating system, a combination of a wind generator and photovoltaic array, can give a greater degree of freedom when choosing the install location. The combination of more power sources and diversified power sources makes it possible to obtain higher availability in a power system. A parallel connection of converters has been used to integrate more than one energy source in a power system. However, a multiple-input converter (MIC) can generally have the following advantages compare to a combination of several individual converters; (1) cost reduction, (2) compactness, (3) more expandability and (4) greater manageability. First, this research suggests MIC topology comparison criteria that can be used as a decision guide for choosing a MIC topology depending on the application. Even though there are some MIC topology classification methods such as by the kind of combining methods, the classification methods are not enough to choose one particular topology. The comparison criteria presented in this dissertation are practical enough to decide which topology is suitable and should be chosen. Second, a new MI modified inverse Watkins-Johnson converter (MIMIWJC) without a coupled inductor is proposed. The circuit configuration of this converter and its operation principles are described, including the open-loop and closed-loop circuit. For control purposes, a small signal model of the proposed converter is developed using Middlebrook’s extra element theorem. In addition, two possible control methods are introduced in this dissertation. Finally, the theoretical analysis of the proposed converter is verified with simulations and experiments. / text

Tato práce se zabývá vývojem nezávislého elektrického zdroje pro moderní nízkopříkonové elektrické aplikace. Protože tradiční řešení napájení drobných spotřebičů s využitím baterií či akumulátorů snižuje uživatelský komfort kvůli potřebě pravidelné údržby, navrhovaný zdroj využívá principu energy harvesting. Tento princip spočívá v získávání energie přímo z okolního prostředí napájené aplikace a její přeměně na energii elektrickou, která je dále využita pro na-pájení moderních MEMS (mikroelektromechanických) zařízení. Potenciální aplikací vyvíjeného zdroje je především moderní nositelná elektronika a biomedicínské senzory. Tato oblast využití ovšem klade zvýšené nároky na parametry generátoru, který musí zajistit dostatečný generovaný výkon z energie, dostupné v okolí lidského těla, a to při zachování prakticky využitelné velikosti a hmotnosti. Po stanovení předběžných požadavků a provedení analýz vhodnosti dostupných zdrojů energie ke konverzi byla k využití vybrána kinetická energie lidských aktivit. Byla provedena série měření zrychlení na lidském těle, především v místě předpokládaného umístění generátoru, aby bylo možno analyzovat a generalizovat hodnoty energie dostupné ke konverzi v daném umístění. V návaznosti na tato měření a analýzy byl vyvinut inovativní kinetický energy harvester, který byl následně vyroben jako funkční vzorek. Tento vzorek byl pak testován v reálných podmínkách pro verifikaci simulačního modelu a vyhodnocení reálné použitelnosti takového zařízení. Kromě samotného vývoje generátoru je v práci popsán i originální způsob zvýšení generovaného výkonu pro kinetické energy harvestery a jsou prezentována statistická data a modely pro predikci využitelnosti kinetických harvesterů pro získávání energie z lidské aktivity.