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Resumo: A presente dissertação tem como tema central as relações entre a República Popular da China (RPC) e o Brasil no setor energético. Neste sentido, faz-se relevante perguntar: quais são as oportunidades e os desafios para a construção de uma parceria entre a China e o Brasil na área energética? De que forma foram conduzidas as relações entre chineses e brasileiros na área energética, a partir dos anos 1990? Para responder às perguntas colocadas, a dissertação propõe os seguintes objetivos: apresentar o cenário energético global e o impacto nele provocado pela busca chinesa por energia; compreender o programa energético chinês e seus efeitos sobre as suas relações internacionais; analisar o histórico na área energética das relações entre chineses e brasileiros dos anos 1970 até 1990; estudar a inserção da China no Brasil em busca dos recursos energéticos, a partir dos anos 1990 aos dias atuais. A dissertação coloca-se como hipótese que a necessidade da China de ampliar e diversificar seus fornecedores energéticos tornou a busca por energia no Brasil altamente relevante. Para que as relações entre chineses e brasileiros ganhassem escopo, foi necessário superar barreiras geográficas e culturais existentes. Por sua vez, a influência chinesa no mercado global propiciou certa vantagem para a China, gerando relações energéticas desiguais com o Brasil.

Orientador : Prof. Marcelo Rodrigues Bessa / Coorientador : Prof. Heinz Dieter Oskar August Fill / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Hídricos e Ambiental. Defesa: Curitiba, 08/04/2016 / Inclui referências : f.127-133 / Área de concentração: Engenharia de recursos hídricos / Resumo: Apresenta-se um estudo com objetivo de verificar a possibilidade de aumentar o fluxo de receitas de pequenas centrais hidrelétricas (PCH's) para os geradores do Sistema Interligado Nacional (SIN). Para que isto ocorra, quatro situações de comercialização são avaliadas: (i) em função de contratos bilaterais de comercialização de energia entre agente e gerador (realizado no mercado livre de energia); (ii) supõe que as usinas hidrelétricas operem no Mecanismo de Realocação de Energia (MRE), (iii) associado ao MRE, há uma usina térmica a biomassa que opera com contrato bilateral e (iv) as usinas hidrelétricas comercializam energia no mercado livre associadas a uma usina térmica a biomassa que também opera por contrato bilateral. Além disso, foi simulada a repotenciação da PCH São Jorge para verificar qual a melhor escolha sob o ponto de vista econômico. A energia produzida é calculada por meio de vazões sintéticas geradas por três métodos diferentes (CARMA(1,0), AR(1) e PAR(p)). A geração elétrica é calculada em função da vazão gerada para um horizonte de 60 meses. O Método de Monte Carlo é aplicado para avaliar o fluxo de receitas em função do custo marginal operacional (retirado do modelo NEWAVE) para 1000 séries sintéticas. Concluiu-se que houve receitas maiores para a operação no mercado livre do que as PCHs operando no MRE, a inclusão de biomassa proporciona um aumento substancial nas receitas, a repotenciação das usinas geram um ganho para sociedade com aumento de energia gerada e a construção de PCH+usina a biomassa, é uma alternativa melhor que PCH+PCH, pois a usina térmica traz mais confiabilidade de suprimento energético. Este estudo foi realizado para as seguintes PCH's: São Jorge e Pito, localizadas nos municípios Barra Bonita e Campos Novos, respectivamente, ambas no Estado de Santa Catarina e a usina complementar fictícia, que fica no município de Rondon, no Estado do Paraná. Palavras-chave: PCH's, Usina a biomassa, Geração hidrelétrica, MRE, Comercialização de Energia. / Abstract: Presents a study to verify the possibility of increasing the flow of small hydropower revenues (PCH's) for the generators of the Brazilian National Interconnected System (SIN). Four alternatives after commercialization are evaluated: (i) bilateral contracts for sales between consumer and generator conducted in the free energy market; (ii) hydroelectric plants operating within the Energy Reallocation Mechanism (MRE), (iii) addition of a thermal biomass plant that operates with bilateral contracts and (iv) hydroelectric plants operating in MRE and associated with the biomass power plant. In addition, we also performed the re-powering of PCH São Jorge to find what the best choice from an economic point of view. The energy produced is computed by means of synthetic flows generated by three different methods: CARMA, AR(1) and PAR(p). The energy generation is computed using flow series for 60 months. The Monte Carlo method is applied to the cash flow depending on the operational marginal cost (taken from NEWAVE model) for 1000 series. We concluded that there were higher revenues for the operation in the free market than PCHs operating in MRE, the inclusion of biomass provides a substantial increase in revenues, repowering the plants generate a gain for society generated increased energy and construction PCH + biomass plant is a better alternative than PCH + PCH, because the thermal plant brings more energy supply reliability. This study was performed in the following power plants: São Jorge and Pito, located in Barra Bonita and Campos Novos cities, respectively, both in the State of Santa Catarina and an additional plant fictitious in Rondon city, State of Paraná. Keywords: PCH's, Biomass plant, Hydroelectric, MRE, Commercialization of Energy.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:41Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-12-17Bitstream added on 2014-06-13T18:47:04Z : No. of bitstreams: 1 sampaio_hc_dr_guara.pdf: 2720845 bytes, checksum: c1bc4f787e3285ea3a0db73201dfe1cd (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Um dos principais desafios do Planejamento Energético é identificar e desenvolver sistemas e métodos para o equacionamento das relações sociais, econômicas, energéticas e ambientais de estruturas tanto macroscópicas (um certo país, um continente) quanto microscópicas (uma cidade, uma empresa). A partir do estabelecimento de cenários prospectivos, com base em séries históricas, e no inventário das disponibilidades energéticas, é possível elaborar o desenvolvimento da sociedade pautado por metas e indicadores desejados. No planejamento das cidades concorrem diversos interesses e problemas, que devem ser considerados conjuntamente para um adequado equacionamento. Observam-se problemas de trânsito e redução de áreas verdes, com impacto direto na qualidade de vida da população; o aumento na demanda de energia elétrica e na disposição de resíduos. Neste trabalho, identificam-se as alternativas energéticas disponíveis para o emprego em geração distribuída em cidades de pequeno e médio portes. A partir do estado do conhecimento dos problemas identificados em diferentes cidades e as propostas de solução apresentadas, são avaliadas aquelas que apresentam aderência aos problemas enfrentados por cidades brasileiras. É proposto um modelo de otimização multiobjetivo para micro-planejamento com base na análise de alternativas energéticas que satisfaçam as demandas estabelecidas através de modelos de projeção e cenários, com caracterização para um estudo de caso, de modo a determinar a capacidade do modelo para emprego em tomadas de decisão e estabelecimento de políticas sociais, econômicas, energéticas e ambientais. / One of the main challenges of Energy Planning is to identify and to develop systems and methods for the management of the social, economic, energetic and environmental of structures macroscopic (in given country, a continent) as well as microscopic (a city, a company). From the establishment of prospective sceneries and based on historical series and in the inventory of the available energy, it is possible to elaborate the development of the society ruled by goals and desired indicators. In cities´ planning, several interests and problems compete with each other and this must be considered as a whole seeking an appropriate balance. Problems of traffic and reduction of green areas are observed with direct impact in the population quality of life; in the increase in electric power demand and in the disposition of wastes. This study identifies the available energy alternatives for the use of distributed generation in small and medium cities. From the state of knowledge of the problems identified in different cities and among the presented solution proposals, those which present adherence to the problems faced by Brazilian cities. A multiobjective optimization model is proposed for micro planning based on the analysis of energetic alternatives which satisfy the established demands through models of projection and scenarios, with mutual characterization for a case study, in order to establish the capability of this model for employment and establishment of social, economic, energetic and environmental policies.

Made available in DSpace on 2015-04-09T12:28:22Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-12-01Bitstream added on 2015-04-09T12:48:14Z : No. of bitstreams: 1 000813588.pdf: 5039777 bytes, checksum: 5cf7448ce5632b008c0f6ddc5804f4c6 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / As smart grids e os smart meters, ou redes inteligentes, respectivamente, tornam-se uma realidade cada vez mais próxima dos consumidores residenciais mundo afora. Diversos paises vêm desenvolvendo estudos com foco nos impactos relacionados à introdução destas novas tecnologias, e a eficiência energética é um dos grandes objetivos a serem alcançados. Os ganhos relacionados à eficiência energética poderão ser percebidos diretamente pelo consumidor através da economia nas contas de energia elétrica. Também serão observados pelas concessionárias através da minimização das perdas de transmissão e distribuição, pelo aumento na estabilidade do sistema, na minimização do carregamento durante os horários de pico, entre outros. Para demonstrar o potencial de eficiência energética serão apresentadas duas referências, uma focando em medidores inteligentes e suas interfaces com os usuários, e a outra relacionando as smart grids a novos conceitos como o demand response. Os smart meters são a base para implantação das smart grids, além de serem indispensáveis na realização de testes como os apresentados. Existem no mercado diversos modelos de medidores eletrônicos disponíveis bem como kits didáticos para desenvolvimento, entretanto, dependendo da aplicação podem se tornar limitados ou inflexíveis quanto à modificações. Assim é apresentado o desenvolvimento de um smart meter de baixo custo com estrutura flexível, tendo com objetivo obter precisão e exatidão nas medidas além da capacidade de armazenar os dados coletados, possibilitando análises posteriores. O smart meter desenvolvido alcançou seus objetivos, mostrando-se uma ferramenta bastante interessante para o monitoramento da rede e também do comportamento dos consumidores / The smart grids and smart meters become a reality closer to residential consumers worldwide. Several countries are developing studies with focus on impacts related to the introduction of these new technologies and energy efficiency is one of the major objectives to be achieved. Gains related to energy efficiency will be felt directly by the consumer through the economy in electricity bills. Will also be noted by the concessionaires by minimizing transmission and distribution losses, by the increased system stability, minimizing the load during peak hours, among others. To demonstrate the potential of energy efficiency will be presented two references, one focusing on the introduction of smart meters and their interfaces with users and other relating the smart grids and new concepts such as demand response. The smart meters are the basis for the implementation of the smart grids, and are indispensable to conducting tests as presented. There are many electronic meters as well as educational kits for development available in the market, however, depending on the application may become limited or inflexibe regarding to modifications. Finally it is presented the development of a low cost smart meter, with a flexibe structure, aiming to achieve accuracy and precision in the measurements plus the ability to store the collected data, allowing further analysis. The smart developed achieved it objectives and proved to be a very interesting tool to monitor the network and also the behavior of consumers

Made available in DSpace on 2015-08-20T17:09:23Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-12-13. Added 1 bitstream(s) on 2015-08-20T17:27:14Z : No. of bitstreams: 1 000841260.pdf: 1289092 bytes, checksum: cc23ca7c8cc0c37480c3c7733ddea088 (MD5) / A energia elétrica, bem de consumo e de produção, é essencial nos atuais padrões de desenvolvimento tecnológico e industrial. Desenvolvida e produzida dentro do modo de produção capitalista, a eletricidade se tornou uma mercadoria fonte de alta lucratividade, a qual é possível através da força de trabalho ao transformar a natureza. No Brasil, a fonte principal de eletricidade é a água, o que foi transformando os rios em sequencia de lagos artificiais com o propósito de geração de energia elétrica. A barragem de Barra Grande, construída no Rio Pelotas, Bacia do Rio Uruguai é parte do setor elétrico brasileiro. A usina alagou uma grande quantidade de terra, provocou a devastação de floresta primária do Bioma Mata Atlântica, atingiu e deslocou inúmeras pessoas de terras e casas, provocando uma transformação expressiva no espaço onde foi construída. O propósito desse estudo é compreender como as empresas concessionárias da usina apropriam-se de bens naturais, transformando-os em mercadorias para fins de acumulação de capital. A União, proprietária dos recursos hídricos, é responsável pelo planejamento, coordenação e regulação do setor elétrico, agindo com leis e regras que tem beneficiado as empresas atuantes no setor. As hidrelétricas são fonte de alta lucratividade, uma vez que produzem a energia a um custo de produção menor que a eletricidade produzida de fonte térmica... / Electric energy is a commodity of consumption and of production, it is an essential good at current standards of technological and industrial development. It is developed and produced in the capitalist mode of production. Electricity turned a commodity of high profitability, which from is possible to transform the force of work and nature. In Brazil, the main source of electricity is water, which have transformed rivers and created artificial lakes with the purpose of electric energy generation. The hydro-power dam of Barra Grande, build on the Pelotas river, on the Uruguai river basin, is part of the Brazilian electric sector. This power plant flooded an extended area of land, provoked the deforestation of the primary forest of the Mata Atlântica biome, have affected and displaced a great number of people from their lands and homes, which meant an expressive transformation of the space where the dam is built. The purpose of this study is to understand how the concessionary companies of the power plant appropriated natural resources, transforming in commodities for the reason of capital accumulation. The Federal Government is owner of the water resources and responsible for the planing, coordination and regulation of the electric sector, and with laws and rules has benefited companies in the sector. The hydro-power plants are source of high profitability, once they produce energy at a lower cost than thermal electricity... / La electricidad, bien para el consumo y producción, es esencial en el desarrollo tecnológico e industrial de hoy. Desarrollada y producida de acuerdo com el modo de producción capitalista, la electricidad se convirtió en una buena fuente de alta rentabilidad, que es posible a través de la fuerza de trabajo que transforma la naturaleza . En Brasil, la principal fuente de electricidad es el agua, que se estaba convirtiendo los ríos en la secuencia de los lagos artificiales con el propósito de generar electricidad . La presa Barra Grande, construida en el río Pelotas, la Cuenca del Río Uruguay es parte del sector eléctrico brasileño. La planta inundó una gran cantidad de tierra, causó la devastación de los bosques primarios del Bioma Bosque Atlántico, y un sinnúmero de personas desplazadas llegó a tierras y casas, causando una importante transformación en el espacio en el que fue construido. El propósito de este estudio es entender cómo las empresas están apropriándose de los recursos naturales, transformándolos en productos para la acumulación de capital. La Unión, el dueño de los recursos hídricos, es responsable de la planificación, la coordinación y la regulación del sector eléctrico, que actúa con las leyes y normas que se han beneficiado las empresas del sector...

Made available in DSpace on 2014-11-10T11:09:49Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-01-17Bitstream added on 2014-11-10T11:57:57Z : No. of bitstreams: 1 000794407.pdf: 4698769 bytes, checksum: 53c9b02bcf68c5d45e286aa866d2b61d (MD5) / Neste trabalho, o algoritmo genético de Chu-Beasley especializado foi utilizado para resolver o problema de reconfiguração de sistemas de distribuição de energia elétrica, que é modelado como um problema de programação não linear inteiro misto. Um objetivo do trabalho é definir um espaço de busca reduzido, para reduzir o tempo computacional do algoritmo genético de Chu-Beasley especializado para resolver um problema de reconfiguração de sistemas de distribuição de energia elétrica. Para avaliar a factibilidade em relação às restrições de operação dos sistemas de energia elétrica foi implementado um algoritmo de fluxo de carga radial, para calcular o estado deste sistema e, a partir deste, as perdas de potência ativa e as correntes nos ramos. São apresentados testes realizados utilizando os sistemas de 14, 33, 84, 119 e 417 barras para avaliar a eficiência e robustez da metodologia proposta. Os resultados obtidos foram apresentados e comparados com os resultados encontrados na literatura / In this paper, Chu-Beasley’s specialized genetic algorithm will be used to solve the reconfiguration of distribuition system problem, which was modeled such as mixed integer nonlinear programming problem. In this work was defined a reduced search space to reduce the computational time of genetic algorithm of Chu-Beasley’ specialized to solve the reconfiguration of distribution systems problem. To evaluate the feasibility regarding constraints of the electrical power systems' operation, an algorithm for radial load flow was implemented to calculate these nodal tensions of these systems and, losses and currents of the system. Tests are presented using the systems of 14, 33, 84, 119 and 417 buses to avaluate the efficiency and robustness of the proposed method. The results were presented and compared to those found in the literature

Made available in DSpace on 2014-11-10T11:09:49Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-09-02Bitstream added on 2014-11-10T11:57:57Z : No. of bitstreams: 1 000793214.pdf: 3440329 bytes, checksum: a1f2782e77d62d5a88db6f0fc87f53e8 (MD5) / Após a reestruturação da indústria de eletricidade, a energia elétrica tornou-se uma mercadoria que pode ser comprada e vendida nos mercados de eletricidade. Dentro deste contexto, novas ferramentas para previsão de cargas e preços de eletricidade ainda são objetos de estudo. Redes Neurais Artificiais são bastante usadas para previsão de preços juntamente com outras técnicas estatísticas. Nesta pesquisa apresenta-se um método para a previsão de preço do dia seguinte, usando uma Rede Neural de Regressão Generalizada (GRNN) e Perceptron Multicamadas (MLP) com algoritmo de treinamento Levenberg – Marquardt. Os preços nodais são determinados resolvendo um DC-OPF (fluxo de potência ótimo), gerando os preços para todas as barras do sistema elétrico, denominado Locational Marginal Prices (LMP). Para treinar a rede neural, foram gerados vários cenários carga-preço e variando aleatoriamente a carga em cada barra do sistema elétrico. Os resultados são analisados através do erro percentual médio absoluto, uma medida muito comum encontrada na literatura. Os resultados foram comparados com literatura especializada com o caso base bem como com o Erro Máximo que varia de 3% a 8 %. Os resultados obtidos foram satisfatórios, dentro das margens encontradas na literatura, conforme apresentado na seção de resultados. A presente proposta foi aplicada no sistema teste IEEE 24- RTS. / After the electricity industry restructuring, electric energy has become a commodity that can be bought or sold in electricity markets. Within this context, new tools to predict loads and electricity prices are yet to be devised. Neural networks have been typically used for price forecasting, among other statistical-based techniques. This work presents a method for day-ahead price forecasting using a generalized regression neural network where nodal prices are determined by solving a DC optimal power flow. In order to train the neural network several load-price scenarios are generated by randomly varying the loads in each bus of the electric energy system. The results are validated by analyzing the mean absolute percentage error, a common measure adopted in the technical literature as well as the base case and the maximum error which are within those found in the literature. The proposed methodology has been successfully applied to the IEEE 24-RTS system.

Made available in DSpace on 2014-11-10T11:09:49Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-04-26Bitstream added on 2014-11-10T11:57:56Z : No. of bitstreams: 1 000793224.pdf: 1886730 bytes, checksum: 7281d86dc8378949468610bdc6fa019c (MD5) / Neste trabalho é apresentado o desenvolvimento de um modelo de programação linear inteira mista e outro de programação cônica de segunda ordem inteira mista para resolver o problema de alocação de bancos de capacitores fixos e/ou chaveados ao longo dos alimentadores primários de sistemas de distribuição de energia elétrica radiais, com o propósito de melhorar o perfil da magnitude de tensão e minimizar os custos de perdas de energia e de investimento. Nos modelos propostos, o cálculo do ponto de operação em regime permanente de sistemas de distribuição radiais é modelado matematicamente usando expressões lineares e cônicas de segunda ordem. O uso dos modelos garante a convergência para a solução ótima usando ferramentas de otimização clássica existentes. Os sistemas testes de 70, 136, 202 e 400 nós são utilizados para mostrar a exatidão dos modelos matemáticos, como também a eficiência das técnicas de solução propostas para resolver o problema de alocação de bancos de capacitores em sistemas de distribuição radiais. / This work shows the development of a mixed integer linear programming model and a mixed integer second-order conic programming model to solve the allocation problem of fixed or switched capacitors banks in radial electrical distribution systems, with the aims to improve the voltage magnitude profile and minimize the energy losses and investment costs. In the proposed models, the steady-state operation point of the radial distribution system is modeled through linear and second-order conic expressions. The use of a mixed-integer linear programming model and a second-order conic programming model guarantee convergence to optimality using existing optimization software. The test systems of 70, 136, 202 and 400 nodes are used in order to show the accuracy of the mathematical models, as well as the efficiency of the proposed solution technique to solve the allocation problem of fixed or switched capacitors banks in a radial distribution system.

Made available in DSpace on 2014-12-02T11:16:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-21Bitstream added on 2014-12-02T11:20:53Z : No. of bitstreams: 1 000800890.pdf: 1605194 bytes, checksum: 91f4db558e2733ce3aba89b74a888b05 (MD5) / Uma nova abordagem do controle integrado de tensão e reativos para a operação de redes de distribuição de média tensão é proposta neste trabalho, com vistas a explorar o problema de economia de energia e redução do pico de demanda através da redução da tensão da rede, procedimento chamado de “Conservation Voltage Reduction” (CVR). Amplas aplicações de CVR podem fornecer benefícios significativos em termos técnicos, econômicos e ambientais. Porém em alguns casos, devido às variações inesperadas, importantes desvios de tensão podem aparecer e causar níveis de tensão indesejáveis. Portanto, este trabalho visa mitigar o problema da aplicação de redução de tensão via otimização multiobjetivo, usando um algoritmo genético. A proposta apresentada é para a fase de operação, levando em conta a redução da injeção de potência ativa e o desvio na tensão, com uma estratégia baseada em uma previsão de carga com um dia de antecedência e considerando a atuação de transformadores com On Load Tap Changer (OLTC), reguladores de tensão automáticos, bancos de capacitores e a presença de geração distribuída (GD) na rede de distribuição. Assim, o resultado é um conjunto de soluções ótimas não dominadas (fronteira de Pareto) e o decisor (decision maker) pode escolher quando, como e onde aplicá-las para alcançar diferentes objetivos / A new approach for the integrated Volt-Var control (IVVC) for medium voltage distribution networks operation is proposed here, seeking to explore the problem of energy savings and peak demand relief through the voltage reduction procedure called Conservation Voltage Reduction (CVR). Wide applications of CVR can provide significant benefits on technical, economic and environmental terms. However, in some cases, due to unexpected variation, significant voltage deviations may appear and cause undesirable voltage levels. Therefore, this paper seeks to mitigate the problem of voltage reduction application via multiobjective optimization. The proposal presented here is for the operation phase, taking into account the active power intake reduction and the voltage deviation, with a strategy based on a day ahead load forecast and considering the presence of transformers with On Load Tap Changer (OLTC), automatic voltage regulators, capacitor banks and distributed generation,. Therefore the result is a set of non-dominated optimal solutions (Pareto front), and the decision maker may decide when, where and how to apply them to meet different goals