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Abordagem teórica do processo de geração de biometano a partir de resíduos agroindustriais / Theoretical approach to the process of generating biomethane from agroindustrial wasteSilva, Cristine Brandt da 30 March 2017 (has links)
Capes; CNPq / A geração de energia renovável desafia as empresas a envolver um processo em cadeia, no qual, todos os elos são corresponsáveis pela geração de novos produtos, processos, e pelo consumo e produção responsável, protegendo o meio ambiente e melhorando a vida das pessoas com que mantém interações. A presente pesquisa objetivou propor uma abordagem teórica do processo de geração de biometano a partir de resíduos agroindustriais. Para a realização da abordagem teórica, foi construído um Portfólio Bibliográfico e adotadas técnicas de revisões sistemáticas de literatura, para assegurar que estudos recentes e relevantes sobre o tema da pesquisa fossem capturados. A abordagem teórica foi dividida em três principais fases, sendo que a primeira fase do processo de geração de biometano incluiu a escolha, o pré-tratamento e o transporte do material orgânico até o biodigestor. A segunda fase do processo incluiu decisões como, a escolha do modelo do biodigestor e a utilização final do biofertilizante e do biogás gerado. Por fim, a terceira fase do processo de geração de biometano incluiu decisões como, a escolha da tecnologia a ser utilizada para o processo de purificação, e o uso final do biometano. O processo de geração de biometano a partir de resíduos agroindustriais, é um tema de poucas publicações no Brasil. O uso do biometano em países como Alemanha, Reino Unido e Suécia, está em um estágio consideravelmente avançado em relação a legislação e tecnologias, comparado ao Brasil. Desta forma, a proposta formulada neste estudo, auxilia acadêmicos, pesquisadores e gestores na área, na compreensão do processo como um todo e na tomada de decisões sustentáveis. / Renewable energy generation challenges companies to engage in a chain process in which all links are co-responsible for the generation of new products, processes and responsible consumption and production, protecting the environment and improving the lives of people with whom Interactions. The present research aimed to propose a theoretical approach of the biomethane generation process from agroindustrial waste. For the accomplishment of the theoretical approach, a Bibliographic Portfolio was constructed and techniques of systematic literature reviews were adopted to ensure that recent and relevant studies on the research topic were captured. The theoretical approach was divided into three main phases, and the first phase of the biomethane generation process included the selection, pretreatment and transport of the organic material to the biodigester. The second phase of the process included decisions such as the choice of biodigester model and the final use of biofertilizer and biogas generated. Finally, the third phase of the biomethane generation process included decisions such as the choice of technology to be used for the purification process and the final use of biomethane. The process of generating biomethane from agro-industrial waste is a subject of few publications in Brazil. The use of biomethane in countries such as Germany, the United Kingdom and Sweden is at a considerably advanced stage compared to legislation and technologies compared to Brazil. Thus, the proposal of this study assists academics, researchers and managers, in understanding the process as a whole and in making sustainable decisions.
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Controladores auxiliares de frequência para o restabelecimento de microrredes ilhadas com alto nível de inserção de geração eólica / Auxiliary frequency controllers for the black start of islanded microgrids with high wind energy penetrationBordignon, Andrei 02 June 2017 (has links)
CAPES / A difusão da geração distribuída e das microrredes, bem como a crescente expansão do uso de energias renováveis, como a eólica, trazem desafios e oportunidades relacionados à operação e controle de sistemas elétricos. Em sistemas sujeitos à operação ilhada, a capacidade de restabelecimento é fundamental para que o suprimento de energia seja retomado após a ocorrência de um desligamento. Esta tarefa pode ser de difícil execução, uma vez que desbalanços de potência significativos podem ocorrer, decorrentes da energização da rede e de variações na disponibilidade de energia primária. Neste contexto, o presente trabalho propõe a adoção de estratégias operacionais e de controle que possibilitem a execução do processo de restabelecimento em microrredes híbridas eólico-diesel com alto nível de inserção de geração eólica, sem a adoção de sistemas de armazenamento de energia. A proposta é baseada em duas malhas de controle suplementares para uma unidade eólica de conversor pleno, que habilita a unidade eólica para contribuir com a regulação de frequência durante o restabelecimento da microrrede. Os dois controladores propostos são excitados pelo erro de frequência do sistema e atuam somente quando as cargas do sistema são energizadas. Um dos controladores suplementares tem o objetivo de extrair energia cinética da turbina eólica, através da atuação na referência de velocidade da turbina nas malhas de controle do conversor do lado do gerador. O segundo controlador suplementar é projetado para extrair temporariamente energia elétrica armazenada no barramento CC da unidade eólica, por meio de um deslocamento temporário da referência de tensão do barramento CC nas malhas de controle do conversor do lado da rede. A energia extraída da turbina eólica e do barramento CC é transmitida ao sistema para mitigar o desbalanço de potência causado por um incremento de carga. Assim, as estratégias de controle propostas previnem afundamentos excessivos de frequência durante o restabelecimento de sistemas com baixa inércia. Para o projeto dos controladores propostos, uma técnica de otimização baseada em algoritmos genéticos foi utilizada. O desempenho do sistema é comparado em dois diferentes modos de operação, gerador diesel operando em modo Vf e unidade eólica operando em modo Vf. Resultados obtidos por meio de simulações não lineares no domínio do tempo demostram a efetividade das estratégias propostas. / The diffusion of distributed generation and microgrids, as well as the growing expansion of renewable energy, like wind power, bring challenges and opportunities related to the operation and control of electrical power systems. In systems exposed to islanded operation, the black start capability is fundamental to restore the energy supply after the occurrence of a blackout. The black start is usually a difficult operational event, since significant power unbalances may occur in the system. The present work proposes operational and control strategies that make possible the black start of wind-diesel microgrids with high penetration level of wind generation, without the adoption of energy storage systems. The proposed control approach is based on two supplementary control loops for a fully rated converter wind turbine, which enable the wind unit to contribute to the frequency regulation during the black start of a stand-alone system. Both the proposed controllers employ the system frequency error as input signal and act only when the system loads are energized. One of the supplementary controllers seeks to extract kinetic energy from the wind turbine, by modifying the speed reference of the wind turbine in the typical control loop of the rotor-side converter. The second supplementary controller is designed to temporarily extract electrical energy from the DC-link capacitor, by acting in the reference of the DC-link voltage in the typical control loop of the grid-side converter. The energy extracted from the wind turbine and DC-link capacitor is injected into the grid to mitigate the power unbalance caused by the load energization. Thus, the proposed control strategies prevent excessive frequency drops during the load energization of low inertia stand-alone systems in restoration procedures. The design of the proposed controllers was performed by a genetic algorithm optimization technique. The performance of the system is compared in two different operation modes, diesel generator operating in Vf control mode and wind generation unit operating in Vf control mode. Results obtained by nonlinear time domain simulations demonstrate the effectiveness of the proposed control approach.
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Programa paranaense de bioenergia: limites e possibilidades da transferência de tecnologia para a cadeia produtiva agrícola / Paranaense program bioenergy: limits and possibilities of technology transfer to the agricultural production chainCosta, Verlaine Lia 31 March 2015 (has links)
A presente dissertação objetiva avaliar o processo de pesquisa, inovação e transferência de tecnologia do Programa Paranaense de Bioenergia para a cadeia produtiva agrícola. Para tanto, após a construção de um aporte teórico acerca da definição e contextualização histórica do biodiesel, a descrição da sua cadeia produtiva e do processo produtivo, a abordagem das políticas públicas para a produção de biodiesel, além da abordagem da questão da transferência da tecnologia, bem como a realização de entrevistas com os gestores dos órgãos e institutos executores do Programa do Estado, foi possível alcançar aos objetivos específicos de identificar as ações dos executores do Programa Paranaense de Bioenergia para a produção de biodiesel no Estado; definir as Pesquisas no setor de biodiesel no Paraná; Inovações tecnológicas para a produção do biodiesel; Transferência de tecnologia para a cadeia produtiva agrícola; delinear um cenário de perspectivas e desafios para a produção do biodiesel no Estado do Paraná e, descrever o processo de pesquisa, inovação e transferência de tecnologia do Programa Paranaense de Bioenergia para a cadeia produtiva agrícola. Trata-se de uma pesquisa qualitativa, cujo instrumento de pesquisa foi uma entrevista semiestruturada com os gestores da Secretaria Estadual de Abastecimento (SEAB); Instituto Paranaense de Assistência Técnica e Extensão Rural (EMATER); Instituto de Tecnologia do Paraná (TECPAR), cujos resultados apontaram para importantes pesquisas na área da produção de oleaginosas; o desenvolvimento de inovações, porém a utilização de modelos tecnológicos tradicionais; e a não efetivação da transferência de tecnologia para a cadeia agrícola familiar em decorrência do abandono do Programa Paranaense de Bioenergia, apesar de haver expectativas e desafios para a retomada do Programa devido a importância da inserção do biodiesel na matriz energética do Estado. / This dissertation aims to evaluate the process of research, innovation and technology transfer of the Bioenergy Program Paranaense for agricultural production chain. Therefore, after the construction of a theoretical contribution on the definition and historical contextualization of biodiesel, the description of the production chain and the production process, the approach of public policies for the production of biodiesel, in addition to addressing the issue of transfer of technology as well as conducting interviews with managers of the implementing bodies of the State Program institutes. Was possible to achieve the specific objectives of identifying the actions of the performers Paranaense Bioenergy Program for biodiesel production in the state; define searches in the biodiesel industry in Paraná; Technological innovations for the production of biodiesel; Technology transfer to the agricultural production chain; outline a scenario prospects and challenges for biodiesel production in the state of Paraná, and describe the process of research, innovation and technology transfer of the Bioenergy Program Paranaense for agricultural production chain. This is a qualitative research, whose research instrument was one semi-structured interviews with managers of the State Supply Office (SEAB); Paraná Institute of Technical Assistance and Rural Extension (EMATER); Parana Institute of Technology (TECPAR). The results pointed to important research in oilseed production; developing innovation, however the use of traditional technological models; and not effective technology transfer to family agricultural chain as a result of the Paranaense Program Bioenergy abandonment, although there expectations and challenges for the resumption of the program because the importance of biodiesel insertion in the energy matrix of the state.
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Método de avaliação da eficiência energética em cenários de reciclagem por meio de abordagem de exergia / Method to evaluate energy efficiency in recycling scenarios through exergy approachAlmeida, Sérgio Tadeu de 27 October 2016 (has links)
A medição da eficiência energética dos processos de reciclagem é questão fundamental para a humanidade. O aumento de resíduos apresenta um desafio para as organizações e a sociedade na busca de desenvolvimento sustentável. Frente a esse problema a reciclagem é amplamente reconhecida por ser uma estratégia de fim de vida amigável ao ambiente e a abordagem adequada para gerir eficazmente o lixo e minimizar o impacto negativo sobre meio ambiente e economia, bem como garantir a disponibilidade de materiais e energia ao longo das próximas décadas. Entretanto, uma vez que a tecnologia de reciclagem disponível, ao mesmo tempo requer matérias-primas e energia, acaba por contribuir para o esgotamento dos recursos naturais, logo torna-se vital avaliar também a eficiência energética dos processos de reciclagem e determinar o seu real benefício. Caracterizado como um método, a avaliação da eficiência na reciclagem por análise de exergia mostra-se um aliado valoroso na medida em que permite revelar a eficiência energética nos processos, como uma função de transformações físicas, térmicas e da qualidade dos materiais reciclados em cada etapa escolhida para os diferentes e possíveis cenários dos processos de reciclagem. Por meio da análise são identificadas as exergias agregadas a um determinado produto em fim de vida, de modo que componentes ou submontagens são priorizados para fins da estratégia de reuso. Em seguida, são construídos quatro cenários. Um primeiro representa o estado da arte quanto a eficiência em processos de reciclagem; o segundo visa a recuperação máxima de matérias; o terceiro avalia exegeticamente o potencial de recuperação de energia e por fim, uma condição tal que atenda a legislação vigente. Para apoiar o processo decisório, os resultados são analisados por métodos de análise multicritério a fim de apontar a melhor opção sob a ótica da exergia e de suas características. Os resultados revelam em cada cenário, quais práticas e configurações representam um maior impacto na eficiência energética e como cenários e métodos tradicionais de reciclagem podem obter melhores resultados segundo combinados por diferentes estratégias de fim de vida. Por fim, testes são realizados para verificar se a reciclagem fere o senso comum1 que induz a acreditar que reciclar é, sob quaisquer circunstâncias, uma prática benéfica ao meio ambiente. / Measuring the energy efficiency of recycling processes is fundamental for humanity. The increase of waste presents a challenge for organizations and society pursuing sustainable development. Faced with this problem, recycling is widely recognized as a friendly strategy to the environment and the proper approach for effectively managing waste and minimizing the negative impact on environment and economy, as well as ensuring the availability of materials and energy over the next decades. However, since the available recycling technology, at the same time, requires raw materials and energy, it ultimately contributes to the depletion of natural resources, so it is vital also to assess the energy efficiency of recycling processes in order to determine their real benefit. Characterized as a method, the evaluation of efficiency in recycling by exergy analysis, shows to be a valuable ally insofar as it permits to reveal the energy efficiency in the processes as a function of physical, thermal and quality of recycled materials in each stage chosen for the different and possible scenarios of recycling processes. By means of exergy analysis, the embodied exergy linked to a particular product in its end of life is identified in a certain way that components or sub-assemblies are prioritized for the purposes of reuse strategy. In the sequence, four scenarios are defined. A first scenario represents the state-of-the-art of efficiency in recycling processes; the second aims the maximum recovery of materials; the third exegetically evaluates the potential for energy recovery and finally, such a scenario that meets the current legislation. To support the decisionmaking process, the results are analyzed by means of a multi-criteria analysis method, in order to point the best option from the perspective of exergy and its features. Results reveal, in each scenario, which practices and configurations pose a greater impact on energy efficiency and how traditional methods can get better results if combined or replaced with end-of-life strategies. Finally, tests are run for determining whether recycling hurts the common sense 2 according to which recycling is always a beneficial practice on the environment.
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Retificadores SEPIC monofásicos e trifásicos aplicados no processamento da energia elétrica proveniente de aerogeradores de pequeno porteCosta, Paulo Junior Silva 20 February 2015 (has links)
A presente dissertação apresenta uma análise comparativa entre os resultados experimentais de dois retificadores monofásicos. Também apresenta o estudo e projeto de um retificador trifásico, o qual é destinado ao processamento de energia elétrica proveniente de aerogeradores de pequeno porte. Ambos retificadores possuem elevado fator de potência, são modulados por largura de pulso e são baseados no conversor CC-CC SEPIC operando no modo de condução descontínuo. Com a finalidade de validar os estudos teóricos, são apresentados os resultados obtidos via simulação numérica e os resultados experimentais obtidos de cada um dos três retificadores. As especificações dos retificadores monofásicos são: potência processada de 500W; tensão de entrada de 220V; tensão de saída de 200V; frequência de comutação de 50kHz. As especificações do retificador trifásico são as mesmas que a dos monofásicos, exceto, pela potência processada que é de 1,5kW. / The present master thesis presents a comparative analysis between the experimental results of two single-phase rectifiers. Also presents the study and design of a three-phase rectifier, which is intended for processing power from small wind turbines. Both rectifiers have high power factor, is modulated by pulse width and are based on DC-DC SEPIC converter operating in discontinuous conduction mode. In order to validate the theoretical studies, presents the results obtained by numerical simulation and experimental results for each of the three rectifiers. The specifications of the single-phase rectifiers are: processed power of 500W; input voltage of 220V; output voltage of 200V; 50kHz switching frequency. The specifications of the three-phase rectifier is the same as that of single phase, except that it is processed by the power of 1.5kW.
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Desenvolvimento de um modelo fuzzy para otimização da energia gerada por um sistema híbrido (solar-fotovoltaico e eólico) /Caneppele, Fernando de Lima, 1997- January 2007 (has links)
Orientador: Odivaldo José Seraphim / Banca: Luiz Francisco da Cruz / Banca: Eduardo Antonio Sleiman / Resumo: O uso de energias alternativas e renováveis tem sido cada vez mais discutido em todos os setores da sociedade. O interesse nessas fontes de energias, alternativas e renováveis, é de fundamental importância, tanto no que se refere à escassez, quanto ao preço do petróleo, além das questões ambientais envolvidas no uso dessas energias. Sistemas de geração eólica e fotovoltaica com armazenamento de energia em baterias tem-se apresentado como uma forma de geração alternativa de energia. A variabilidade na intensidade da energia eólica e solar pode ser contornada pela complementação entre uma fonte e outra, ou pela maior estabilidade configurada à geração do sistema. O objetivo desta dissertação é criar uma metodologia fuzzy e simular seu uso no controle inteligente de um sistema híbrido de geração de energia elétrica, utilizando as energias solar-fotovoltaica e eólica. Quando utilizamos um sistema de controle baseado na lógica fuzzy, é atingido o ponto de máxima geração de energia, desta forma transferindo toda a energia gerada à partir das fontes alternativas, solar-fotovoltaica e eólica, à carga e/ou as baterias quando seu uso não imediato. O modelo utilizado adota três variáveis de entrada, que são: velocidade do vento, radiação solar e carga do banco de baterias.Serão utilizados para as simulações alguns softwares como o MATLAB e outros, que serão citados ao longo do trabalho. Nestes ambientes serão analisadas e simuladas todas as modelagens matemáticas, regras e demais variáveis descritas no sistema fuzzy. Este modelo foi utilizado para a implementação de um sistema de controle de sistemas híbridos de geração de energia, proporcionando o melhor aproveitamento das fontes de energia, sol e vento, de modo que possamos extrair o máximo de energia possível dessas fontes alternativas sem nenhum prejuízo ao meio ambiente...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The use of alternative and renewable energy has been increasingly discussed in all sectors of society. The interest in these sources of energy, alternative and renewable, it is of fundamental importance, both in terms of shortage, as the price of oil, in addition to the environmental issues involved in the use of these energies. Systems with photovoltaic and wind generation storage of energy in batteries has been presented as a form of alternative energy generation. The variability in the intensity of solar and wind energy can be circumvented by complementation between a source and another, or the more stable set to the generation of the system. The objective of this dissertation is to create a methodology fuzzy and simulate their use in intelligent control of a hybrid system of generating power, using the energy solar-photovoltaic and wind.When you use a system of control based on fuzzy logic, is reached the point of maximum generation of energy, thus transferring all the energy generated on the basis of alternative sources, solar, photovoltaic and wind, to the load and / or batteries when its use not immediately. The model takes three variables of entry, which are: wind speed, solar radiation and loading the bank of batteries. The simulations will be used for some software such as MATLAB and others, that will be cited during the work. In these environments will be analyzed and simulated all mathematical modeling, rules and other variables in the system described fuzzy. This model could be used in the implementation of a system of control of hybrid systems to generate energy, providing the best use of energy sources, sun and wind, so we can extract the maximum energy possible these alternative sources without any prejudice to the environment. The work was developed in the Laboratory of Energização Rural, of the Department of Rural Engineering of UNESP - FCA...(Complete abstract, click electronic access below) / Mestre
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Abordagem teórica do processo de geração de biometano a partir de resíduos agroindustriais / Theoretical approach to the process of generating biomethane from agroindustrial wasteSilva, Cristine Brandt da 30 March 2017 (has links)
Capes; CNPq / A geração de energia renovável desafia as empresas a envolver um processo em cadeia, no qual, todos os elos são corresponsáveis pela geração de novos produtos, processos, e pelo consumo e produção responsável, protegendo o meio ambiente e melhorando a vida das pessoas com que mantém interações. A presente pesquisa objetivou propor uma abordagem teórica do processo de geração de biometano a partir de resíduos agroindustriais. Para a realização da abordagem teórica, foi construído um Portfólio Bibliográfico e adotadas técnicas de revisões sistemáticas de literatura, para assegurar que estudos recentes e relevantes sobre o tema da pesquisa fossem capturados. A abordagem teórica foi dividida em três principais fases, sendo que a primeira fase do processo de geração de biometano incluiu a escolha, o pré-tratamento e o transporte do material orgânico até o biodigestor. A segunda fase do processo incluiu decisões como, a escolha do modelo do biodigestor e a utilização final do biofertilizante e do biogás gerado. Por fim, a terceira fase do processo de geração de biometano incluiu decisões como, a escolha da tecnologia a ser utilizada para o processo de purificação, e o uso final do biometano. O processo de geração de biometano a partir de resíduos agroindustriais, é um tema de poucas publicações no Brasil. O uso do biometano em países como Alemanha, Reino Unido e Suécia, está em um estágio consideravelmente avançado em relação a legislação e tecnologias, comparado ao Brasil. Desta forma, a proposta formulada neste estudo, auxilia acadêmicos, pesquisadores e gestores na área, na compreensão do processo como um todo e na tomada de decisões sustentáveis. / Renewable energy generation challenges companies to engage in a chain process in which all links are co-responsible for the generation of new products, processes and responsible consumption and production, protecting the environment and improving the lives of people with whom Interactions. The present research aimed to propose a theoretical approach of the biomethane generation process from agroindustrial waste. For the accomplishment of the theoretical approach, a Bibliographic Portfolio was constructed and techniques of systematic literature reviews were adopted to ensure that recent and relevant studies on the research topic were captured. The theoretical approach was divided into three main phases, and the first phase of the biomethane generation process included the selection, pretreatment and transport of the organic material to the biodigester. The second phase of the process included decisions such as the choice of biodigester model and the final use of biofertilizer and biogas generated. Finally, the third phase of the biomethane generation process included decisions such as the choice of technology to be used for the purification process and the final use of biomethane. The process of generating biomethane from agro-industrial waste is a subject of few publications in Brazil. The use of biomethane in countries such as Germany, the United Kingdom and Sweden is at a considerably advanced stage compared to legislation and technologies compared to Brazil. Thus, the proposal of this study assists academics, researchers and managers, in understanding the process as a whole and in making sustainable decisions.
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Controladores auxiliares de frequência para o restabelecimento de microrredes ilhadas com alto nível de inserção de geração eólica / Auxiliary frequency controllers for the black start of islanded microgrids with high wind energy penetrationBordignon, Andrei 02 June 2017 (has links)
CAPES / A difusão da geração distribuída e das microrredes, bem como a crescente expansão do uso de energias renováveis, como a eólica, trazem desafios e oportunidades relacionados à operação e controle de sistemas elétricos. Em sistemas sujeitos à operação ilhada, a capacidade de restabelecimento é fundamental para que o suprimento de energia seja retomado após a ocorrência de um desligamento. Esta tarefa pode ser de difícil execução, uma vez que desbalanços de potência significativos podem ocorrer, decorrentes da energização da rede e de variações na disponibilidade de energia primária. Neste contexto, o presente trabalho propõe a adoção de estratégias operacionais e de controle que possibilitem a execução do processo de restabelecimento em microrredes híbridas eólico-diesel com alto nível de inserção de geração eólica, sem a adoção de sistemas de armazenamento de energia. A proposta é baseada em duas malhas de controle suplementares para uma unidade eólica de conversor pleno, que habilita a unidade eólica para contribuir com a regulação de frequência durante o restabelecimento da microrrede. Os dois controladores propostos são excitados pelo erro de frequência do sistema e atuam somente quando as cargas do sistema são energizadas. Um dos controladores suplementares tem o objetivo de extrair energia cinética da turbina eólica, através da atuação na referência de velocidade da turbina nas malhas de controle do conversor do lado do gerador. O segundo controlador suplementar é projetado para extrair temporariamente energia elétrica armazenada no barramento CC da unidade eólica, por meio de um deslocamento temporário da referência de tensão do barramento CC nas malhas de controle do conversor do lado da rede. A energia extraída da turbina eólica e do barramento CC é transmitida ao sistema para mitigar o desbalanço de potência causado por um incremento de carga. Assim, as estratégias de controle propostas previnem afundamentos excessivos de frequência durante o restabelecimento de sistemas com baixa inércia. Para o projeto dos controladores propostos, uma técnica de otimização baseada em algoritmos genéticos foi utilizada. O desempenho do sistema é comparado em dois diferentes modos de operação, gerador diesel operando em modo Vf e unidade eólica operando em modo Vf. Resultados obtidos por meio de simulações não lineares no domínio do tempo demostram a efetividade das estratégias propostas. / The diffusion of distributed generation and microgrids, as well as the growing expansion of renewable energy, like wind power, bring challenges and opportunities related to the operation and control of electrical power systems. In systems exposed to islanded operation, the black start capability is fundamental to restore the energy supply after the occurrence of a blackout. The black start is usually a difficult operational event, since significant power unbalances may occur in the system. The present work proposes operational and control strategies that make possible the black start of wind-diesel microgrids with high penetration level of wind generation, without the adoption of energy storage systems. The proposed control approach is based on two supplementary control loops for a fully rated converter wind turbine, which enable the wind unit to contribute to the frequency regulation during the black start of a stand-alone system. Both the proposed controllers employ the system frequency error as input signal and act only when the system loads are energized. One of the supplementary controllers seeks to extract kinetic energy from the wind turbine, by modifying the speed reference of the wind turbine in the typical control loop of the rotor-side converter. The second supplementary controller is designed to temporarily extract electrical energy from the DC-link capacitor, by acting in the reference of the DC-link voltage in the typical control loop of the grid-side converter. The energy extracted from the wind turbine and DC-link capacitor is injected into the grid to mitigate the power unbalance caused by the load energization. Thus, the proposed control strategies prevent excessive frequency drops during the load energization of low inertia stand-alone systems in restoration procedures. The design of the proposed controllers was performed by a genetic algorithm optimization technique. The performance of the system is compared in two different operation modes, diesel generator operating in Vf control mode and wind generation unit operating in Vf control mode. Results obtained by nonlinear time domain simulations demonstrate the effectiveness of the proposed control approach.
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Programa paranaense de bioenergia: limites e possibilidades da transferência de tecnologia para a cadeia produtiva agrícola / Paranaense program bioenergy: limits and possibilities of technology transfer to the agricultural production chainCosta, Verlaine Lia 31 March 2015 (has links)
A presente dissertação objetiva avaliar o processo de pesquisa, inovação e transferência de tecnologia do Programa Paranaense de Bioenergia para a cadeia produtiva agrícola. Para tanto, após a construção de um aporte teórico acerca da definição e contextualização histórica do biodiesel, a descrição da sua cadeia produtiva e do processo produtivo, a abordagem das políticas públicas para a produção de biodiesel, além da abordagem da questão da transferência da tecnologia, bem como a realização de entrevistas com os gestores dos órgãos e institutos executores do Programa do Estado, foi possível alcançar aos objetivos específicos de identificar as ações dos executores do Programa Paranaense de Bioenergia para a produção de biodiesel no Estado; definir as Pesquisas no setor de biodiesel no Paraná; Inovações tecnológicas para a produção do biodiesel; Transferência de tecnologia para a cadeia produtiva agrícola; delinear um cenário de perspectivas e desafios para a produção do biodiesel no Estado do Paraná e, descrever o processo de pesquisa, inovação e transferência de tecnologia do Programa Paranaense de Bioenergia para a cadeia produtiva agrícola. Trata-se de uma pesquisa qualitativa, cujo instrumento de pesquisa foi uma entrevista semiestruturada com os gestores da Secretaria Estadual de Abastecimento (SEAB); Instituto Paranaense de Assistência Técnica e Extensão Rural (EMATER); Instituto de Tecnologia do Paraná (TECPAR), cujos resultados apontaram para importantes pesquisas na área da produção de oleaginosas; o desenvolvimento de inovações, porém a utilização de modelos tecnológicos tradicionais; e a não efetivação da transferência de tecnologia para a cadeia agrícola familiar em decorrência do abandono do Programa Paranaense de Bioenergia, apesar de haver expectativas e desafios para a retomada do Programa devido a importância da inserção do biodiesel na matriz energética do Estado. / This dissertation aims to evaluate the process of research, innovation and technology transfer of the Bioenergy Program Paranaense for agricultural production chain. Therefore, after the construction of a theoretical contribution on the definition and historical contextualization of biodiesel, the description of the production chain and the production process, the approach of public policies for the production of biodiesel, in addition to addressing the issue of transfer of technology as well as conducting interviews with managers of the implementing bodies of the State Program institutes. Was possible to achieve the specific objectives of identifying the actions of the performers Paranaense Bioenergy Program for biodiesel production in the state; define searches in the biodiesel industry in Paraná; Technological innovations for the production of biodiesel; Technology transfer to the agricultural production chain; outline a scenario prospects and challenges for biodiesel production in the state of Paraná, and describe the process of research, innovation and technology transfer of the Bioenergy Program Paranaense for agricultural production chain. This is a qualitative research, whose research instrument was one semi-structured interviews with managers of the State Supply Office (SEAB); Paraná Institute of Technical Assistance and Rural Extension (EMATER); Parana Institute of Technology (TECPAR). The results pointed to important research in oilseed production; developing innovation, however the use of traditional technological models; and not effective technology transfer to family agricultural chain as a result of the Paranaense Program Bioenergy abandonment, although there expectations and challenges for the resumption of the program because the importance of biodiesel insertion in the energy matrix of the state.
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Método de avaliação da eficiência energética em cenários de reciclagem por meio de abordagem de exergia / Method to evaluate energy efficiency in recycling scenarios through exergy approachAlmeida, Sérgio Tadeu de 27 October 2016 (has links)
A medição da eficiência energética dos processos de reciclagem é questão fundamental para a humanidade. O aumento de resíduos apresenta um desafio para as organizações e a sociedade na busca de desenvolvimento sustentável. Frente a esse problema a reciclagem é amplamente reconhecida por ser uma estratégia de fim de vida amigável ao ambiente e a abordagem adequada para gerir eficazmente o lixo e minimizar o impacto negativo sobre meio ambiente e economia, bem como garantir a disponibilidade de materiais e energia ao longo das próximas décadas. Entretanto, uma vez que a tecnologia de reciclagem disponível, ao mesmo tempo requer matérias-primas e energia, acaba por contribuir para o esgotamento dos recursos naturais, logo torna-se vital avaliar também a eficiência energética dos processos de reciclagem e determinar o seu real benefício. Caracterizado como um método, a avaliação da eficiência na reciclagem por análise de exergia mostra-se um aliado valoroso na medida em que permite revelar a eficiência energética nos processos, como uma função de transformações físicas, térmicas e da qualidade dos materiais reciclados em cada etapa escolhida para os diferentes e possíveis cenários dos processos de reciclagem. Por meio da análise são identificadas as exergias agregadas a um determinado produto em fim de vida, de modo que componentes ou submontagens são priorizados para fins da estratégia de reuso. Em seguida, são construídos quatro cenários. Um primeiro representa o estado da arte quanto a eficiência em processos de reciclagem; o segundo visa a recuperação máxima de matérias; o terceiro avalia exegeticamente o potencial de recuperação de energia e por fim, uma condição tal que atenda a legislação vigente. Para apoiar o processo decisório, os resultados são analisados por métodos de análise multicritério a fim de apontar a melhor opção sob a ótica da exergia e de suas características. Os resultados revelam em cada cenário, quais práticas e configurações representam um maior impacto na eficiência energética e como cenários e métodos tradicionais de reciclagem podem obter melhores resultados segundo combinados por diferentes estratégias de fim de vida. Por fim, testes são realizados para verificar se a reciclagem fere o senso comum1 que induz a acreditar que reciclar é, sob quaisquer circunstâncias, uma prática benéfica ao meio ambiente. / Measuring the energy efficiency of recycling processes is fundamental for humanity. The increase of waste presents a challenge for organizations and society pursuing sustainable development. Faced with this problem, recycling is widely recognized as a friendly strategy to the environment and the proper approach for effectively managing waste and minimizing the negative impact on environment and economy, as well as ensuring the availability of materials and energy over the next decades. However, since the available recycling technology, at the same time, requires raw materials and energy, it ultimately contributes to the depletion of natural resources, so it is vital also to assess the energy efficiency of recycling processes in order to determine their real benefit. Characterized as a method, the evaluation of efficiency in recycling by exergy analysis, shows to be a valuable ally insofar as it permits to reveal the energy efficiency in the processes as a function of physical, thermal and quality of recycled materials in each stage chosen for the different and possible scenarios of recycling processes. By means of exergy analysis, the embodied exergy linked to a particular product in its end of life is identified in a certain way that components or sub-assemblies are prioritized for the purposes of reuse strategy. In the sequence, four scenarios are defined. A first scenario represents the state-of-the-art of efficiency in recycling processes; the second aims the maximum recovery of materials; the third exegetically evaluates the potential for energy recovery and finally, such a scenario that meets the current legislation. To support the decisionmaking process, the results are analyzed by means of a multi-criteria analysis method, in order to point the best option from the perspective of exergy and its features. Results reveal, in each scenario, which practices and configurations pose a greater impact on energy efficiency and how traditional methods can get better results if combined or replaced with end-of-life strategies. Finally, tests are run for determining whether recycling hurts the common sense 2 according to which recycling is always a beneficial practice on the environment.
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