Orientador: Luiz Roberto Carrocci / Coorientador: José Antonio Perrella Balestieri / Banca: Eliana Vieira Canettieri / Banca: Daniela Helena Pelegrine / Resumo : Neste trabalho, é apresentada uma metodologia que permite avaliar a viabilidade técnica e econômica de empreendimentos de geração de energia com base em aproveitamentos hídricos ditos de baixa queda. A metodologia ora apresentada é também desenvolvida em formato de ferramenta computacional e tem por objetivo principal abordar os diversos aspectos relevantes neste processo de avaliação, que seja de fácil aplicação, rápida e automatizada e traga uma visão ampla das possibilidades de soluções para determinado estudo de caso. A dissertação aborda um assunto de amplo interesse para o atual mercado de geração de energia, pois é sabido que existe uma tendência de que cada vez mais exista a necessidade de explorar este tipo de aproveitamento hídrico, principalmente na região norte brasileira / Abstract: In this work, it is presented a methodology for assessing the technical and economical feasibility study of low head hydropower generation projects. The presented methodology is also developed in a computational tool way and has as a main goal to approach the various relevant aspects in this evaluation process, to be easy for use, fast and automated and bring a broad vision of the possibilities for solutions to a particular case study. The dissertation approaches a subject of broad interest to the current power generation market, because it is known that more and more there is a trend that this kind of water resources needs to be exploited, mainly in the northern Brazilian region / Mestre

Submitted by Pieter de Jong (pieterj@ufba.br) on 2017-09-06T00:37:40Z No. of bitstreams: 1 DE JONG, Pieter - Forecasting, integration, and storage of renewable energy generation in the Northeast of Brazil.pdf: 4104557 bytes, checksum: 286729716f48be77c37ddb6f4cf2c93d (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2017-09-06T10:26:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DE JONG, Pieter - Forecasting, integration, and storage of renewable energy generation in the Northeast of Brazil.pdf: 4104557 bytes, checksum: 286729716f48be77c37ddb6f4cf2c93d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-06T10:26:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DE JONG, Pieter - Forecasting, integration, and storage of renewable energy generation in the Northeast of Brazil.pdf: 4104557 bytes, checksum: 286729716f48be77c37ddb6f4cf2c93d (MD5) / CAPES e FAPESB. / As a result of global climate change, during the coming decades less rainfall and higher temperatures are projected for the Brazilian Northeast (NE). Consequently these regional climatic changes could severely impact hydroelectric generation in the NE as well as influence solar and wind power potential. The ongoing drought in the Brazilian NE region has caused hydroelectric generation to decline substantially during the last 5 years and in 2016 hydroelectricity only supplied 25% of the NE’s total demand. In contrast, wind power supplied 30% of demand and is expected to generate 55-60% of the NE’s electricity supply by 2020. Therefore, this paper is focused on both short term forecasting and long-term projections of renewable energy generation and resource availability. It also explores the economic, environmental and technical feasibility of renewable energy integration in the NE region of Brazil. First, the long-term impacts of climate change on the NE region’s hydroelectric and wind energy production are analysed. Particular attention is paid to the long-term projections of annual rainfall and streamflow in the São Francisco basin which could decline by approximately 47% and 80%, respectively, by 2050. On the other hand, wind energy potential is projected to increase substantially during the same period. This thesis also estimates the economic, social, and environmental viability of renewable and non-renewable generation technologies in Brazil. The Levelised Cost of Electricity (LCOE) including externalities is calculated for several different case study power plants, the majority of which are located in the Brazilian NE. It was found that wind power becomes the cheapest generation technology in the NE region, once all externality and transmission line costs are taken into consideration. The LCOE for the entire Northeast’s generation matrix is calculated for various configurations, including scenarios in which hydroelectric generation is restricted due to drought conditions. It was concluded that a generation mix in which wind power replaces all fossil fuel generation by 2020, could feasibly reduce the overall LCOE in the region by approximately 46% and substantially decrease CO2eq emissions. Two different methods are used to examine the limits of integrating high penetrations of variable renewable generation technologies into a power system with a large proportion of hydroelectric capacity. In the first method existing wind generation data from 16 wind farms is extrapolated in time and space, while the second method uses a numerical weather prediction model to simulate future wind energy generation in the NE region. Considering the minimum generation requirements of the São Francisco’s hydroelectric dams, the maximum wind energy penetration in the NE region is estimated to be approximately 50% before significant amounts of energy would need to be curtailed or exported to other Brazilian regions. Finally, this thesis reviews additional literature on energy storage and the impact of large scale variable renewable energy integration on grid stability and power quality. It was found that there are several existing technologies such as power factor and voltage regulation devices that can resolve these issues. / Como consequência da mudança climática global, nas próximas décadas menos precipitação e temperaturas mais altas são projetados para Nordeste (NE) do Brasil. Consequentemente, essas mudanças climáticas regionais podem afetar severamente a geração hidrelétrica no NE, bem como influenciar o potencial de energia solar e eólica. A seca atual nessa região do Brasil fez com que a geração hidrelétrica caísse substancialmente durante os últimos 5 anos e em 2016, as usinas hidrelétricas apenas forneceram 25% da demanda total do NE. Em contraste, a energia eólica forneceu 30% da demanda e deverá gerar 55-60% do fornecimento de energia elétrica do NE até 2020. Portanto, este trabalho está focado tanto na previsão a curto quanto projeções a longo prazo da geração de energia renovável e disponibilidade de recursos. Ele também explora a viabilidade econômica, ambiental e técnica da integração de energias renováveis na região NE. Primeiramente, os impactos de longo prazo das mudanças climáticas na produção hidrelétrica e eólica da região NE são analisados. Especial atenção é dada às projeções de longo prazo de precipitação anual e fluxo na bacia do São Francisco, que podem diminuir em aproximadamente 47% e 80%, respectivamente, até 2050. Por outro lado, prevê-se que o potencial da energia eólica aumente substancialmente durante o mesmo período. Esta tese também estima a viabilidade econômica, social e ambiental das tecnologias de geração renováveis e não-renováveis no Brasil. O custo nivelado de energia elétrica (LCOE), incluindo externalidades, é calculado para diversas usinas de estudo de caso, a maioria localizada no NE. Verificou-se que, a energia eólica se torna a tecnologia de geração mais barata na região NE, uma vez que todos os custos de externalidades e de linhas de transmissão são levados em consideração. O LCOE para a matriz de geração do Nordeste é calculado para várias configurações, incluindo cenários em que a geração hidrelétrica é restrita devido às condições de seca. Concluiu-se que, uma mistura de geração em que a energia eólica substitui toda a geração de combustíveis fósseis até 2020, poderia reduzir o LCOE na região em aproximadamente 46% e diminuir substancialmente as emissões de CO2eq. Dois métodos diferentes são usados para examinar os limites da integração de altas penetrações de tecnologias de geração renovável variáveis em um sistema de energia com uma grande proporção de capacidade hidrelétrica. No primeiro método, dados de geração eólica existentes de 16 parques eólicos são extrapolados no tempo e no espaço, enquanto o segundo método utiliza um modelo de previsão numérica de tempo para simular a futura geração de energia eólica na região NE. Considerando as exigências mínimas de geração das hidrelétricas do São Francisco, estima-se que a penetração máxima de energia eólica na região NE seja de aproximadamente 50% antes que quantidades significativas de energia precisem ser desperdiçadas ou exportadas para outras regiões brasileiras. Finalmente, esta tese examina literatura adicional sobre armazenamento de energia e o impacto da integração de energia renovável variável em larga escala na estabilidade da rede elétrica e na qualidade da energia. Verificou-se que existem várias tecnologias existentes, como dispositivos de regulação de fator de potência e tensão que podem resolver estes problemas.

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2012 / Bibliografia: 80-86 / A eminente escassez mundial da disponibilidade de energia aumenta a importância de investimentos envolvendo ações de eficiência energética, tornando essencial o aprofundamento no tema da utilização da energia. No Brasil, por exigência legal, empresas conc / The shortage impending global of energy availability increases the importance of investments involving energy efficiency actions, making it essential to deepen the theme of energy use. In Brazil, by legal requirement, utility companies distributing electr

Orientador: Luiz Carlos Pereira da Silva / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-09T16:59:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GuevaraHuerto_Wilfredo_M.pdf: 7004870 bytes, checksum: 515baaf3d80c6625dde9df137f1fff74 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O principal objetivo dessa pesquisa é identificar e quantificar os benefícios da aplicação de dispositivos FACTS para a rede elétrica do Estado de São Paulo no que diz respeito à estabilidade de tensão, controle de tensão, redução de perdas e de intercâmbios de potência reativa com as áreas externas. A rede de São Paulo foi escolhida para esse estudo por representar o principal centro consumidor do país, por necessitar de grande importação de energia via intercâmbios por longa distância em todos os cenários de operação, e por ter sido considerada a área crítica nos eventos de perda da estabilidade de tensão de 1997. O trabalho aborda especificamente, a aplicação de dois equipamentos FACTS como possíveis dispositivos que possam contribuir para a melhoria do desempenho de regime permanente do sistema elétrico do Estado de São Paulo: o controlador em derivação SVC (Static Var Compensator) e o controlador série FSC (Fixed Serie Compensator). Estes dispositivos FACTS foram escolhidos devido ao fato de já representarem tecnologias consolidadas, oferecidas no mercado por diversos fabricantes, e por serem economicamente de maior viabilidade comparativamente a tecnologias mais recentes / Abstract: The main objective of this research is to identify and to quantify the benefits of the application of FACTS devices for the electric system of São Paulo¿s State according to the voltage stability, voltage control, loss reduction and interchanges of reactive power with external areas. The São Paulo¿s system was chosen because it represents the main load center of the country, needs great energy importation by long distance interchanges in all operation sceneries, and was considered the critical area in the voltage instability events that happened in 1997. This work investigates specifically, the application of two FACTS devices as possible equipments that can contribute to the improvement of the steady state performance of São Paulo¿s State electrical system: the shunt controller SVC (Static Var Compensator) and serie controller FSC (Fixed Serie Compensator). These FACTS devices were chosen because they already represent consolidated technologies, offered in the market by many manufacturers, and have better economic viability comparatively to more recent technologies / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Santos Junior Anesio dos / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-14T21:32:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bauab_GabrielaHelenaSergio_D.pdf: 3455899 bytes, checksum: 4ade2d30d8e9de4118018a2a17477849 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Com a expansão dos sistemas elétricos e o aumento de carga, uma das dificuldades dos operadores é a manutenção do perfil de tensão do sistema. Neste trabalho é proposta uma estratégia de cálculo de variáveis descontrole, visando melhoria nos perfis de tensão das redes de transmissão e distribuição consideradas de forma integrada. Esta estratégia leva em consideração as especificidades dos componentes dos sistemas, como barras com controle de tensão, transformadores em fase com controle de tap das subestações de transmissão e das subestações de distribuição. Para a abordagem da regulação de tensão no sistema de transmissão é proposta a decomposição do problema. Esta é realizada levando em conta os efeitos que as variáveis de decisão provocam no sistema. A decisão sobre as variáveis de tensão das barras com controle é calculada por meio da resolução de um problema de otimização que envolve uma heurística para o tratamento das restrições sobre as injeções de potência reativa. Na seqüência, as decisões sobre os taps dos transformadores das subestações de transmissão também são tomadas com base em um problema de otimização simplificado. Para a integração das soluções dos sistemas de transmissão e distribuição é proposta uma heurística de ajuste de carga baseada em cálculo de fluxo de carga. O cálculo dos taps dos transformadores das subestações de distribuição é feito considerando a invariância d fluxo de potência ativa através das mesmas e possibilita a recuperação do perfil de tensão dos alimentadores. São apresentados resultados obtidos com sistemas de testes considerados em situações de operação normal e com perturbações, como contingências em circuitos de transmissão e alterações de carga. / Abstract: With the expansion of the electrical systems and the load increase, one of the difficulties of the operators is the maintenance of the voltage profile of the system. In this work, a control variable calculation esstrategy is proposal, aiming the improvement in the voltage profiles of the networks, considered transmission and distribution of integrated form. This strategy takes in consideration the specificities of components of the systems, such as voltage control, control of tap of transformers of transmission's subtation and distribution's substation. For the voltage regulation problem of transmission systems, a problem decomposition is proposal. This is based on the decomposition according to effect provoked for the same ones on the system. The decision on voltage variable of control bars is calculated by the resolution of a optimisation problem that involves a heuristic for the treatment of the reactive power injections restrictions. In the sequence, the decision on tap variable of transformers of transmission substation are also taken based on a simplified optimisation problem. For the Integration of the solutions of transmission and distribution systems is proposed a heuristic of load adjustment based on load flow calculation. The calculation of transformers' taps of the distribution substation is made considering the permanence of active power flow through the same ones and makes possible the recovery of the voltage profile of the feeders. Tests with transmission and distribution systems are presented considering normal operation and disturbances situations, as contingencies in the transmission circuits and load alteration. / Doutorado / Energia Eletrica / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientadores: Sergio Valdir Bajay, Gilberto De Martino Jannuzzi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-19T02:38:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paccola_JoseAngelo_M.pdf: 1894026 bytes, checksum: 35049932286f9b2cae4ab204843bfb40 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Durante as últimas décadas, têm-se introduzido poucas modificações no setor elétrico brasileiro no que se refere às novas modalidades de tarifas para os consumidores finais. As mudanças mais radicais foram implantadas no início da década de oitenta com a introdução das tarifas horosazonais verde e azul. O objetivo desta dissertação é testar as possibilidades de se formular novas tarifas horosazonais no País, através de uma análise crítica da aplicação destas no Brasil e no mundo, e a realização de um estudo de caso envolvendo pesquisas de campo, entrevistas e medições em consumidores industriais atendidos na categoria tarifária A4. A análise da experiência nacional aborda a implantação e o desenvolvimento das tarifas horosazonais - verde, azul e amarela - e tarifas de fornecimento interruptível no País por meio de um histórico completo dos fatos mais importantes, ocorridos desde 1957 até 2006, e de uma avaliação dos resultados a que se chegou com a implantação destas tarifas. Na análise da experiência internacional, examinaram-se os casos de França, Canadá, Estados Unidos e Portugal. O estudo de caso envolveu três pesquisas de campo. A primeira delas teve como objetivo escolher os segmentos industriais com maior potencial para a modulação de carga. Com a segunda pesquisa, conseguiu-se conhecer melhor os consumidores dos segmentos de calçados e de móveis, em termos de perfil de demanda e de detalhes de seus processos produtivos, visando estabelecer, com mais segurança, suas possibilidades de modulação de carga. A terceira pesquisa de campo permitiu o levantamento dos dados técnicos e econômicos, necessários para se fazer simulações e uma avaliação quantitativa dos impactos econômicos decorrentes de um terceiro posto tarifário para estes consumidores, na madrugada. As análises custo/benefício, realizadas no estudo de caso, levaram em conta tanto a ótica do consumidor como a da concessionária. Os resultados das simulações realizadas mostraram que os custos com mão-de-obra chegam a ser 35 vezes maiores do que aqueles com a fatura de eletricidade nestes segmentos industriais. Isto desestimula um possível deslocamento de parte da produção para o período noturno, por conta do adicional noturno no custo da mão-de-obra, mesmo com tarifas de energia elétrica muito baixas neste período / Abstract: During the last decades, the Brazilian electric sector has introduced little changes in tariffs for end-use consumers. The most radical changes were implanted at the beginning of the eighties, with the introduction of a seasonal tariff structure called green and blue. The objective of this work is to test some possibilities to formulate a new seasonal tariff in Brazil, through a critical analysis of these tariffs in Brazil and in other countries. This was made through field researches, interviews and the measuring of some industrial consumers. The national experience analysis includes the implementation and development of the seasonal tariffs - green, blue and yellow -, the supply curtailable rate and a complete historical of the more important facts occurred since 1957 up to 2006, together with an evaluation of the impacts in the implementation of these tariffs. In the analysis of the international experience, it was examined tariffs in France, Canada, United States and Portugal. The case study involved three researches on the field. The first one was to choose the industrial segments with larger potential for load modulation. The second research explored both footwear and furniture industries in terms of theirs demand profile and productive processes, with the objective of establishing their load modulation change possibilities more accurately. The third field research obtained the necessary technical and economical data, to work with simulations in a quantitative analysis of the economic impacts of a third tariff position during night time. The cost-benefit analysis considered both consumers and Utility's point of views. The results of the simulations has shown that the cost of labor is sometimes 35 times higher than electricity bills in the footwear and furniture industries, rendering useless a possible load modulation change during the night. Furthermore, during night time the cost of labor increases / Mestrado / Planejamento de Sistemas Energeticos / Mestre em Planejamento de Sistemas Energéticos

Orientador : Anesio dos Santos Jr / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-02T13:04:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paula_AndreSaraivade_M.pdf: 4368055 bytes, checksum: d01245971b646a02573882bf32ccca8f (MD5) Previous issue date: 2002 / Mestrado

O presente trabalho traz uma análise preliminar sobre o potencial de racionalização do uso de energia no setor residencial da cidade Santa Fé de Bogotá, a qual é baseada em os dados da pesquisa piloto feita pela Empresa de Energia de Bogotá com fim de caracterizar a demanda de eletricidade por usos nais. O trabalho inicialmente descreve o novo modelo elétrico colombiano e seu mercado de oferta e demanda no setor residencial, na seqüência os programas de administração da demanda em cada um dos estratos em que o mercado esta segmentado. A análise dos programas DSM (Demand Side Management) é feita sob duas metodologias, uma prospectiva teórica baseada em cenário de eficiência tendencial e futuro eficiente e uma segunda metodologia para o qual se utilizou o módulo de demanda do programa Super/Olade-Bid o qual permite estabelecer os ganhos de energia e potência baseados nas curvas de carga diária para cada uso. Finalmente algumas políticas para o uso eficiente de energia são propostas, sendo fundamental a recomendação de uma abordagem mais profunda de identificação das barreiras que dificultam a adoção deste tipo de medidas. / The present work makes a preliminary assesment of rational use of energy in the residential sector of Santa Fé de Bogotá city. The work initially describes the new Colombian electric model and the residential sector market. Subsequently, DSM (Demand Side Management) programs are dened and analysed, for each socio-economic segment of residential sector, based on data available from end-uses surveying. The assessment is perform with two methods: a prospective evaluation baesd on tendential and efficient future scenarios; and a using demand module of Super Oldae/Bid computer model, allowing for an estimate of DSM programs impacts on daily monthly and annual load curses. DSM programs evaluated include: efficente ilumination and refrigeration and substitution of natural gas for eletricity for cooking and water heating. Finally several policies and strategies aiming at rational use of energy in Bogotá are discussed.

Orientador: Sérgio Henrique Lopes Cabral. / Dissertação (mestrado) - Universidade Regional de Blumenau, Centro de Ciências Tecnológicas, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica.

Orientador: Sérgio Henrique Lopes Cabral. / Dissertação (mestrado) - Universidade Regional de Blumenau, Centro de Ciências Tecnológicas, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica.