Supervisor: Arnaldo César da Silva Walter / Relatório final (pós-doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-21T09:48:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gentil_LuizVicente_D.pdf: 2264523 bytes, checksum: a52e4586d3c32b86637e30b53d9c3bae (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Este Relatório Final investiga e apresenta caminhos - das políticas públicas para o Brasil a partir de 2013 - para pessoas físicas e jurídicas formadoras de opinião, envolvidas com a inserção, a regulação e a estratégia nacional de eletricidade gerada com a biomassa residual da cana-de-açúcar. Faz parte de um Estágio pós-doutoral no Departamento de Energia da Faculdade de Engenharia Mecânica da Universidade Estadual de Campinas. Foi desenvolvido entre outubro de 2011 e novembro de 2012. O objetivo e o foco principal deste texto são criar base para uma Lei Federal - Lei da Eletricidade Verde - regulando esta matéria no Congresso Nacional, a partir do ano de 2013, assim permitindo que os resultados obtidos sejam transformados em princípios de um Marco Regulatório para o Brasil, garantindo energia verde, firme e modernizando a matriz elétrica do Brasil no médio e no longo prazo. Foi selecionada uma relação de saberes como agronegócio, políticas públicas, estratégia, economia, segurança institucional da eletricidade, bioenergia, legislação, meio ambiente, tecnologia e desenvolvimento socioeconômico. Para a conquista de informações consistentes e seu processamento, foram usados procedimentos de investigação como pesquisa de mercado qualiquantitativa em entrevista pessoal em semiprofundidade junto aos 20 tipos de players da cadeia bioelétrica, assim como EANs [Entrevistas de Alto Nível] realizadas com profissionais de elevada expertise desta cadeia produtiva. Diante da diversidade das variáveis conjunturais, foram usadas ferramentas como o SWOT Analysis [Strenght, Weakness, Opportunities and Threats], o AHP [Analythical Hierarchy Process], o PCA [Principal Component Analysis], as estatísticas paramétricas de Pearson e as escalas simples ou múltiplas de frequência dos resultados qualiquantitativos. São apresentadas, à sociedade brasileira, três grandes linhas de ação para a bioeletricidade, e de um mesmo tema, gerada com biomassa residual da cana-de-açúcar, como sejam: Diretrizes Gerais [ 27 itens ], Marco Legal / Lei Federal [ 17 itens ] e uma Política Nacional de Bioeletricidade [ 10 itens ]. As Diretrizes têm, como público-alvo, empresas privadas, incluindo Corporates, investidores, executivos, formadores de opinião em todos os estratos sociais; são, então, consideradas como contribuição operacional e de gestão. Os 17 itens da proposta para elaboração de uma Lei Federal são destinados ao Congresso Nacional. Já os 10 itens da proposta de uma Política Nacional de Bioeletricidade relacionam as prioridades e os destaques da pesquisa, do estado da arte da conjuntura bioelétrica, das potencialidades brasileiras e das externalidades positivas da cana-de-açúcar; são 10 caminhos que os governantes podem e/ou precisam seguir para ter-se uma matriz elétrica mais moderna, segura e de menor custo. São feitas inferências e análises dos resultados obtidos, e de algumas dúvidas contra o SEB [Sistema Elétrico Brasileiro]; como sejam: a insegurança institucional gerada pelas Medidas Provisórias e atual Marco Legal; altos riscos, baixos lucros e altos investimentos na agroindústria da cogeração; racionamentos ["apagões"] sofridos pela população desde 2001; preços das tarifas; burocracia, pouca transparência e intervencionismo do Estado. Os resultados e as conclusões mais importantes são: 1) É proposta a desoneração dos custos da conexão entre a geradora e o ponto de acesso na rede básica, devendo o Estado assumir este ônus; 2) A capacidade de geração com biomassa residual da cana-de-açúcar é de 7,77% [ 36,2TWh/ano] até 20,1% de toda a demanda anual [ 95TWh/ano ]; 3) São propostos juros de financiamentos de investimento para as plantas em cogeração de até 4% a.a., para compensar as externalidades positivas que a eletricidade da cana-de-açúcar oferece à sociedade nas novas fronteiras agrícolas; 4) Precisa ser restabelecido e encorajado o Mercado livre de energia elétrica, em um processo desestatizante e não intervencionista para gerar menores preços na demanda e menores custos na oferta; 5) A inserção da bioeletricidade na rede pode mitigar os racionamentos pelo alívio do déficit entre a menor oferta anual de energia nova [de apenas 36% em relação à demanda em 2011/2010], o que sobrecarrega as linhas de transmissão, distribuição e subestações; 6) Os leilões de energia no ACR [Ambiente de Contratação Regulada] precisam ser feitos pela energia da biomassa, pelo benefício ambiental gerado [GHG-greenhouse gases], adotando a complementaridade hidro-térmica de geração, sem teto de preços e realizados ao longo do ano; 7) Os procedimentos das licenças ambientais [LP-licença prévia; LI-licença de instalação, LO-licença de operação], assim como relatórios de impacto ambiental, precisam de ser refeitos, desburocratizados, atualizados e modernizados de forma a atender as demandas da sociedade em energia elétrica e em projetos das novas fronteiras agrícolas onde grandes plantas de cogeração estão-se instalando; 8) Propõe-se a expansão anual de novos 1.000MW de potência instalada com biomassa residual da cana-de-açúcar / Abstract: This Final Report presents opportunities for individuals, companies and official entities dealing with the public policies for Brazil from 2013 onwards with the insertion, adjustment and elaboration of a national strategy for electricity generated using residual biomass from sugar cane. This Report is part of a post-doctoral study at the Energy Department of Mechanical Engineering Faculty of the State University of Campinas and was carried out from October 2011 to November 2012. The goal of this post doctoral research was to create the basis for a Federal law - Green Electricity Law - regulating this matter in the National Congress by the year 2013 on. It allows for the results to be processed using the principles of a regulatory framework for Brazil, guaranteeing green energy and modernizing the electric matrix in the middle-long term. Knowledge of relationships between agribusiness, regulation sectors, strategy, economics, institutional security of electricity, bioenergy, legislation, environment, technology and socio-economic development was selected to elaborate this Report. Investigative procedures such as market research polls from personal interviews with approximately 20 types of participants in the bioelectrical chain, as well as EANs [High Level Interviews] performed with professional experts involved in this chain were used. Because of the conjectural diversity of the variables studied, tools such as the SWOT Analysis [Strength, Weakness, Opportunities and Threats], AHP [Analytical Hierarchy Process], PCA [Principal Component Analysis], BCG [Boston Consulting Group] - Growth-Share Matrix, as well as parametric statistics such as Pearson correlation and simple scales or multiple frequencies of quali-quantitative results were adopted. Three major action lines are being submitted to the Brazilian Society for bioelectricity generated with sugar cane residual biomass: General Guidelines [27 items], Legal Mark/Federal Law [17 items] and a National Policy for bioelectricity [10 items]. The Guidelines target private companies including Corporations, investors, executives, opinion makers in all social strata and operational and management contributions were considered. The 17 proposed items for the elaboration of a Federal Law are intended to be sent to the National Congress. The 10 proposed items for a National Policy of bioelectricity, relate to the priorities and highlights the needs for research, in the bioelectrical juncture, as well as Brazilian potential and positive sugar cane externalities; these are 10 paths that government regulators can and/or should follow to have a more modern, safer, and lower cost electricity matrix. Some assertions found and analyzed from the results are made, regarding doubts about the SEB [Brazilian Electric System]. These include institutional insecurity generated by some Laws issued in 2012 [Decree MP 579/2012], high risk, low profits and high investments in cogeneration agribusiness, rationing [blackouts] suffered by the population since 2001, tariff and taxes, bureaucracy, transparency and State interventionism. The results and most relevant conclusions are: 1) A proposal to eliminate the connection cost between the generator and access point in the basic network, the State should absorb the cost; 2) The theoretical generation capacity today with residual sugar cane biomass is 7.77 % [36.2 TWh/year], up to 20.1 % of the entire annual demand [95 TWh/year]; 3) A proposal for fixed interest rate of investment in plants for cogeneration at 4% per year to offset the positive externalities that sugar cane electricity offers to society in new agricultural frontiers; 4) A Free Market should be established for electrical energy in terms of a nationalizing and not interventionist process; 5) The insertion of the residual biomass electricity onto the grid, if done, could mitigate energy rationing; 6) The energy auctions made by ANEEL [Brazilian Regulatory Department] in ACR [Regulated Contracting Environment] should be made observing the biomass energy, the environmental benefit generated [GHG-greenhouse gases] and adopting hydro-thermal complementarity; 7) The procedures for obtaining environmental licenses [LP-prior license; LI-installation license, LO-operation license] as well as environmental impact reports, need to be reviewed, debureaucratized, updated and modernized to meet the society demands for electrical energy and in projects of new agricultural frontiers where large cogeneration plants are being installed; 8) A proposal for the annual expansion of new 1.000 MW of PI [Power Plant Cogeneration] with residual sugar cane biomass / Doutorado

Orientador: Carlos Alberto Favarin Murari / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-24T05:02:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_JulianoAndrade_M.pdf: 2172048 bytes, checksum: c41c62db07439b74c8ae778f46eda707 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A partir das privatizações do setor elétrico nacional na década de 90, o governo federal julgou necessário fortalecer a regulação sobre as concessionárias de distribuição de energia elétrica enquanto que as empresas adquirentes buscaram formas de tornar esta atividade mais rentável, visando a valorização das suas ações. Nesse contexto, é importante que as distribuidoras de energia elétrica disponham de mecanismos de combate às perdas não técnicas, visando minimizar as perdas por fraude, furto, desvios, queimas de equipamentos, ligações erradas nas medições de energia elétrica, entre outras dessa natureza, que influenciam diretamente no faturamento das concessionárias. A partir da classificação socioeconômica de cada área de concessão, a ANEEL realizou estudos estatísticos para determinar a empresa benchmark e, a partir desta, determinar as metas de redução de perdas para as concessionárias. O regime yardstick competition adotado, estimula a competição em relação à empresa com melhores níveis de eficiência na redução de perdas e com níveis de complexidade socioeconômico similares. O objetivo desta pesquisa foi a elaboração de um modelo matemático fundamentado na teoria de conjuntos nebulosos (Fuzzy Sets), visando a melhoria dos critérios de seleção de unidades consumidoras para fins de inspeção, com o intuito de reduzir as perdas não técnicas. Em MatLab? elaborou-se um algoritmo com variáveis pertinentes ao problema e, por meio de um sistema baseado em regras, sob a égide de um controlador nebuloso aplicando o Método Mamdani, pode-se determinar um escore das instalações mais favoráveis à inspeção pela concessionária. O algoritmo baseado em lógica nebulosa apresentou bom desempenho, com a indicação de novos nichos de seleção e portanto superior ao patamar de especificidade de métodos já usados, entre eles redes neurais e modelo CHAID. A função do modelo nebuloso é fornecer um escore final que diz o quanto a unidade consumidora é irregular ou não / Abstract: From the national power sector privatization in the 90¿s, the federal government has deemed necessary to strengthen the regulation on the electricity distribution utilities while the acquiring companies sought ways to transform this activity into a product that generates more value to their stock trading. In this context, it is important that the electric utilities have mechanisms for combating non-technical losses in order to minimise losses for fraud, theft, misappropriation, burning equipment, faulty connections in the kwh meters, among others, that influence directly in the billing of dealers. From the socioeconomic classification of each concession area, the Electric Power Federal Agency - ANEEL conducted statistical studies to determine the benchmark company and, from this, determine the goals of reducing losses to the electric utilities. The yardstick competition enables compare the performance of various agents and stimulates the competition in relation to the company with the highest levels of efficiency in reducing losses. The objective of this research was the development of a mathematical model based on the theory of fuzzy sets applied to the improvement of the selection criteria of consumer units for inspection purposes, in order to reduce the non-technical losses. In MATLAB? it was developed an algorithm with variables relevant to the problem and, through a rules-based, under the aegis of a Mamdani fuzzy controller applying the method, the system can determine a score of more favorable consumers to inspection by the concessionaire. The algorithm based on fuzzy logic performed well, indicating new niches of selection and therefore superior to the level of specificity of methods already used, including neural networks and the CHAID technique. The function of the fuzzy model is to provide a final score that tells how much the consumer unit is irregular or not / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Luiz Carlos Pereira da Silva / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-25T18:20:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alcantara_MarcioVenicioPilar_D.pdf: 32763443 bytes, checksum: de62ea1f9e48329f99dd1eb8b0ae1724 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A aplicação das tecnologias de Rede Inteligente (RI) no Setor de Energia Elétrica (SEE) vem sendo bastante discutida e estudada nos últimos dez anos, em especial no Brasil nos últimos cinco anos, havendo diversas iniciativas tanto por parte das empresas de energia elétrica, quanto por parte do governo e da academia, mas ainda permanece uma lacuna quanto ao entendimento da melhor forma de se integrar o consumidor final nessas perspectivas. Dessa forma, do ponto de vista de gerenciamento do consumo/geração de energia seria possível racionalizar de forma automatizada o uso da energia elétrica, e nesse contexto surgiria a possibilidade de se atender parte da demanda através da Conservação de Energia (CE). Esta tese apresenta um estudo do estado da arte acerca de RI no Brasil e no Mundo e sua aplicação na CE, elencando elementos sobre as novas tecnologias e as diversas formas de aplicação das mesmas para promoção da CE. O texto aponta a necessidade de que as iniciativas existentes no Brasil em termos de Leis, Regulações e Planejamento no âmbito da Eficiência Energética no SEE passe a levar em conta a aplicação de novas tecnologias de controle da carga e de microgeração e minigeração no seu planejamento, em especial que leve em consideração a possibilidade de penetração ampla de tecnologias de geração distribuída. É feita a avaliação da potencialidade da ferramenta de simulação GridLAB-D para simulação dos conceitos associados a RI e CE. Realiza-se uma análise do impacto na mudança do modelo regulatório atual de distribuição de energia elétrica, baseado em remuneração pelo aumento do consumo, para um modelo baseado em remuneração pelo aumento da CE, apontando caminhos para uma nova regulação / Abstract: Application of Smart Grid (SG) technologies in the Power Sector has been extensively studied and discussed in the last ten years, especially in Brazil in the last five years, with various initiatives both by electric utilities, as from government and academia. However, remains a gap in the understanding of how best to integrate the end consumer in these perspectives. Thus, from the standpoint of power management/power generation would be possible to automated rationalize the use of electricity, and in this context arise the possibility to meet part of the demand through the Energy Conservation (EC). This thesis presents a study on the state of the art of SG in Brazil and in the World and its application in EC, listing information about new technologies and different ways of applying them to promote the EC. The text points out the need for existing initiatives in Brazil in terms of Laws, Regulations and Planning under the Energy Efficiency in the Power Sector pass to take into account the application of new technologies for load control in its planning in particular taking into account the possibility of large penetration of distributed generation technologies. It is evaluated the capability of GridLAB-D simulation tool for simulation of the concepts associated with SG and EC. Carried out an impact analysis of the change in the current regulatory model for the distribution of electricity, based on compensation by increased consumption, to a model based on compensation by increased EC, indicating paths for new regulation / Doutorado / Energia Eletrica / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: José Antônio Siqueira Dias / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-26T20:20:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tavares_MauricioLopes_D.pdf: 1729620 bytes, checksum: bd266f4180967d2a0b7dc91a0e56b872 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Bens econômicos são classificados como rivais, não-rivais e anti-rivais. É proposta uma nova categoria: bens de rivalidade extrema (RE) para adequada classificação da eletricidade. A RE se manifesta quando o consumidor marginal demanda do sistema a última unidade de eletricidade disponível na rede o que implica no completo desligamento do sistema, mesmo que essa unidade não disponível seja infinitesimal em relação à capacidade plena, o que é uma característica única. Governos coordenam investimentos em capacidade excedente para lidar com esse fenômeno, porém essa tal capacidade extra prejudica a concorrência, a inovação e investimentos em eficiência energética e fontes alternativas. O Gerenciamento da Rivalidade Extrema (GRE) propõe tratar de maneira diferente o fenômeno da RE através de capacidades de rede inteligente para promover de maneira individualizada e organizada a desconexão de consumidores quando ocorrem situações críticas de suprimento, seguindo uma ordem que desconecta prioritariamente os consumidores menos sensíveis a interrupções. A política de Valor de Segurança do Suprimento (VSS) se baseia em declarações dos consumidores a respeito de quanto estão dispostos a pagar em eventos críticos para evitar serem desconectados. Essa política inicia desconexões individualizadas de consumidores que declararam VSS = 0 procedendo em ordem crescente de valores de VSS até que seja equilibrada a demanda e a oferta e assegurado o equilíbrio do sistema. Todos consumidores que forem preservados devem pagar o VSS declarado, cuja receita pode ser usada para remunerar consumidores que foram desconectados ou financiar investimentos em expansão de capacidade / Abstract: Economic goods are classified as rival, non-rival and anti-rivals goods. We propose a new category: extreme rivalry goods (ER) for proper classification of electricity. ER manifests itself when the marginal consumer demands the last unit of electricity available on the grid implying in a complete shutdown of the system, even though by an infinitesimal amount compared to the total capacity, which is a unique feature. Governments coordinate investments in overcapacity to deal with this with the downside of preventing competition, innovation and undermining investments in energy efficiency and alternative energy. Management of Extreme Rivalry (MER) uses a different approach to ER relying in smart grid features to promote individualized and ordered disconnection of consumers when there is a critical supply situation, following a queue that begins with consumers less sensitive to disconnections. A policy of "Value of Supply Maintenance" (VSM) is based on declarations from consumers about how much they are willing to pay during critical supply events to prevent being disconnected. The VSM method begins disconnecting consumers who informed VSM = 0 proceeding in order of increasing VSM values until the balance between generation and consumption is ensured to balance the system. All preserved consumers must pay the VSM / Doutorado / Eletrônica, Microeletrônica e Optoeletrônica / Doutor em Engenharia Elétrica