Made available in DSpace on 2015-08-20T17:10:17Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-05-22. Added 1 bitstream(s) on 2015-08-20T17:25:38Z : No. of bitstreams: 1 000844833.pdf: 3606758 bytes, checksum: da6f3bb05dccdc38f1702ceb80a540e3 (MD5) / A bioenergia é uma das alternativas para diminuir a dependência de combustíveis fósseis da matriz energética mundial. Nos últimos anos, diversas agências e centros de pesquisa, principalmente na Europa e nos Estados Unidos, estão incentivando projetos para geração de energia a partir da biomassa. Os sistemas florestais de curta rotação (SFCR) surgem como uma opção interessante para produção de biomassa em curto espaço de tempo (1 a 3 anos após o plantio). Atualmente, essa biomassa está sendo utilizada na forma de cavacos para queima direta em caldeiras ou processada em briquetes e pellets. O objetivo principal da pesquisa foi realizar a caracterização das propriedades físicas e químicas das frações da biomassa florestal para combustão direta, por meio das análises de composição química elementar, imediata e estrutural, macro e micronutrientes, poder calorífico superior, densidade básica e energética da madeira. Adicionalmente, avaliou-se também o efeito do espaçamento de plantio e da dose de adubação nas propriedades: massa seca, potencial energético e exportação de nutrientes. Para isso, foram avaliados sistemas florestais de curta rotação de um clone híbrido interespecífico (C219) de Eucalyptus urophylla e Eucalyptus grandis em duas situações distintas de espaçamento de plantio (2,8m x 1,5m e 2,8m x 0,5m) e duas doses de adubação. A biomassa coletada foi fracionada em três partes, sendo elas: fuste (madeira com casca), galhos e folhas. Constatou-se que o espaçamento e a adubação influenciaram pouco as propriedades físicas e químicas da biomassa florestal e a maior diferença ocorreu entre as frações da biomassa. Destaque para os altos valores do poder calorífico superior (22,2 MJ.kg-1), extrativos totais (37,9%) e cinzas (3,1%) das folhas em relação à madeira, que obteve poder calorífico superior de 18,9 MJ.kg-1, extrativos totais ... / Bioenergy is one of the alternatives to reduce the dependence of global energy on fossil fuels. In recent years, several agencies and research centers, mainly in Europe and the United States, are encouraging projects for energy production from biomass. The short rotation forestry (SRF) appears as an interesting option for biomass production in a short time (1-3 years after planting). Currently, this biomass is used as chips for direct burning in boilers or processed as briquettes and pellets. The main objective of the research was to characterize the physical and chemical properties of the fractions of forest biomass to direct combustion, through analyses from ultimate, proximate and structural chemical compositions, macro and micronutrients, heating value, basic and energy density of wood. Additionally also evaluated the effect of spacing of planting and fertilizer dose on the properties: dry matter, energy potential and nutrient export. For this, a short rotation forestry of a hybrid clone (C219) of Eucalyptus urophylla x Eucalyptus grandis was studied in two different situations of plantation spacing (2,8m x 1,5m and 2,8m x 0,5m) and fertilizer levels. The collected biomass was fractionated into three parts: trunk, branches and leaves. Additionally, it was evaluated the effect of spacing of planting and fertilizer levels in properties, dry matter, energetic potential and nutrients exports. It was found that the spacing and fertilization had a little influenced in the physical and chemical properties of forest biomass and the largest difference occurred between the biomass fractions. Especially, the higher heating value (22,2 MJ.kg-1), extractives (37,9%) and ash (3,1%) of leaves compared with the wood that obtained 18,9 MJ.kg-1 for the higher heating value, 2% for extractives and 1,1% for ashes. For dry matter, energy potential and nutrients exports were more affected by variation factors ...

Made available in DSpace on 2014-12-02T11:16:53Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-01-20Bitstream added on 2014-12-02T11:21:15Z : No. of bitstreams: 1 000756160.pdf: 3744513 bytes, checksum: 4629906a211d5075ec3503243e3b38c6 (MD5) / A crescente demanda de energia orientada para fontes sustentáveis estimula a implantação e desenvolvimento de micro centrais hidroelétricas. Devido à carência de informações hidrológicas, os projetos de implantação ou ampliação, geralmente carregam incertezas sobre a viabilidade técnica, econômica e ambiental dos projetos, trazendo duvidas sobre o verdadeiro potencial hidroenergético remanescente. A falta de dados observacionais dificulta a tomada de decisões ao analista. Recentemente, avanços em sistemas de informação geográfica - SIG têm criado muitas oportunidades para o melhoramento de modelos hidrológicos capazes de simular essas variáveis em sistemas de bacias hidrográficas. A capacidade de executar análises espaciais para o desenvolvimento de parâmetros hidrológicos concentrados e distribuídos não apenas economiza tempo e esforço, como também melhora a precisão em relação a métodos tradicionais. Neste sentido, o objetivo deste trabalho é a aplicação de um modelo hidrológico associado à análise geoespacial na bacia hidrográfica da micro central hidroelétrica Ilha Anchieta, para avaliação do potencial hidroenergético. Foram utilizados cartas topográficas e dados provenientes de postos pluviométricos para a interpolação, e estimativa de números em locais desprovidos de informação dentro de ambiente SIG. Apesar da deficiência de postos de monitoramento pluviométricos, a interpolação dos dados existentes viabilizou a caracterização do regime de precipitação em locais desprovidos de informação. A utilização do HEC-GeoHMS possibilitou a determinação dos parâmetros físicos da bacia, extraídos das cartas topográficas vetorizadas, para serem utilizados no modelo hidrológico HEC-HMS. Na aplicação do modelo hidrológico de chuva-vazão HEC-HMS, a geração da série sintética de ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / The increasing demand for energy oriented for sustainable resources, stimulates the implementation and development of micro hydropower plants. Because the lack of hydrological information, the implementation or expansion projects, usually carry uncertainties about the technical, economic and environmental feasibility of the project, bringing doubts about the true remaining hydropower potential. The lack of observational data complicates the decision making by the analyst. Recently, advances in geographic information systems - GIS have created many opportunities for improving hydrological models capable of simulating these variables on watershed systems. The ability to perform spatial analyzes for the development of concentrated and distributed hydrological parameters not only saves time and effort, but also improves the accuracy over traditional methods. In this sense, the objective of this work is the application of a hydrological model associated with geospatial analysis in the basin of micro hydropower plant Anchieta Island, for evaluation of hydropower potential. Topographic maps and data from the rain gauge stations were used for interpolation, and estimated numbers in places devoid of information within a GIS environment were used. Although the rainfall monitoring stations disability, interpolation of existing data enabled the characterization the precipitation regime in places devoid of information. The use of HEC- GeoHMS allowed determination of the physical parameters of the basin topographic extracted from the vectorized to be used in the water model HEC- HMS. In the application of hydrological rainfall-runoff model HEC - HMS, the generation of synthetic series of flow allowed to know the highest and lowest flow, and characterize the seasonality, supporting the management and planning of actions in the micro hydropower plant

Made available in DSpace on 2014-12-02T11:16:53Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-07-30Bitstream added on 2014-12-02T11:21:15Z : No. of bitstreams: 1 000798880.pdf: 1604138 bytes, checksum: 0bac43d696a76f30babea284c17c75c9 (MD5) / A cogeração tem uma grande aceitação no setor sucroalcooleiro, pois o combustível empregado (bagaço ou palha de cana) é um subproduto de fabricação. Tais sistemas geram potência mecânica ou elétrica e vapor, que são utilizados no próprio processo industrial. Porém, este tipo de geração de energia no setor encontrase muito aquém de seu potencial. Uma das alternativas tecnológicas que poderá vir a melhorar a oferta de excedentes do setor sucroalcooleiro é o uso de gaseificadores de biomassa associados a ciclos combinados. Este trabalho se baseia em dados reais de uma Usina Sucroalcooleira que utiliza o processo de cogeração com turbina a vapor de condensação com duas extrações. A partir de modificações no processo da usina, foram estudados os benefícios da integração da tecnologia de gaseificação em leito fluidizado associada a ciclo combinado. Para efeito de análise da incorporação desta configuração, construiuse, inicialmente, um modelo energético dos equipamentos que compõem o sistema de cogeração, tendo como variável de decisão a quantidade de biomassa processada pela usina. Posteriormente, realizouse o estudo exergético do sistema. A partir de uma abordagem econômica dos equipamentos, foi possível realizar o estudo exergoeconômico que se baseia no Método da Análise Funcional Termoeconômica desenvolvido por Frangopoulos (1983). Foi possível avaliar a viabilidade desta tecnologia para o setor sucroalcooleiro brasileiro permitindo gerar inovações na cadeia produtiva do etanol e corroborando para o desenvolvimento do setor e para o aumento da oferta de eletricidade no país / The cogeneration has a wide acceptance in the sugarcane industry, because the fuel used (sugarcane bagasse or straw) is a byproduct of the manufacturing process. Such systems generate electrical or mechanical power and steam, which are used in the industrial process itself. However, this type of power generation is far below its potential. One of the technological alternatives which may improve the supply of surplus to the sugarcane sector is the use of biomass gasifiers associated with combined cycles. This work is based on real data from a sugar and alcohol plant that uses the process of cogeneration with condensing steam turbine with two extractions. From the plant process modifications, the benefits of integration of fluidized bed gasification technology associated with combined cycle were studied. For purposes of analysis of the incorporation of this technology, initially built up an energy model of equipment that compose the cogeneration system, having the amount of biomass processed by the plant as a decision variable. Subsequently, we carried out the study of the exergetic system. From an economic approach of the equipment, it was possible to perform the exergeticeconomic study that is based on the Thermoeconomic Functional Analysis Method developed by Frangopoulos (1983). It was possible to assess the viability of this technology for the Brazilian sugarcane sector allowing to generate innovations in the ethanol production chain and supporting the development of the sector and to increase the supply of electricity in the country

Made available in DSpace on 2014-12-02T11:16:57Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-03-07Bitstream added on 2014-12-02T11:20:50Z : No. of bitstreams: 1 000796432.pdf: 2742498 bytes, checksum: 09b36b02c6140a3459c1567ce5096e34 (MD5) / Neste trabalho apresenta-se uma proposta para alocação de fontes renováveis em microrredes de energia elétrica para sistemas autônomos em corrente contínua através de um modelo matemático escrito como um problema quadrático inteiro misto (PQIM). O propósito do modelo matemático é minimizar os investimentos na instalação das fontes renováveis de energia e os custos relacionados com as perdas elétricas, atendendo as restrições de demandas de potências do sistema, limite da queda de tensão, capacidade de corrente dos condutores, máxima potência gerada pelo tipo de fonte renovável de energia alocada, capacidade máxima do número de fontes renováveis de energia a serem alocados em cada nó do sistema em estudo. Para resolver o problema foram utilizadas duas técnicas de solução. Primeiramente, foi usado o algoritmo de Branch and Bound (B&B) com a implementação do problema através da linguagem de modelagem algébrico (AMPL) e solucionado através do solver de otimização CPLEX, posteriormente o PQIM foi resolvido através do algoritmo genético Chu-Beasley implementado no MATrix LABoratory (MATLAB). Para o algoritmo de B&B implementou-se um método de redução do espaço de busca (EBCR), a fim de diminuir o tempo computacional. Para a validação do modelo matemático proposto, utilizou-se sistemas testes reais de 20, 99 e 297 nós, os quais são parte de um projeto de iluminação pública de um loteamento de residências populares do município de Ilha Solteira - SP, considerando alimentação em corrente contínua / This study mainly presents a proposal for allocation of renewable energy sources in a microgrid for autonomous electric systems that uses direct current through a mathematical model written as a mixed integer quadratic problem ( PQIM ). The purpose of the mathematical model is to minimize the investment at the renewable energy installation and the costs related to electrical losses, attending the restrictions of system powers demands, the voltage drop limit, the current capacity of conductors, the maximum power generated by type of renewable energy allocated, the maximum capacity of the number of renewable energy sources to be allocated on each node of the system under study. To solve the problem two solution techniques were used. First, was used the Branch and Bound algorithm (B&B) with the implementation of the problem through the language of algebraic modeling (AMPL) and solved by the solver optimization CPLEX , subsequently the PQIM was solved through Chu-Beasley genetic algorithm implemented in Matrix Laboratory (MATLAB). For the B&B algorithm, was implemented a method for reducing the search space(EBCR) in order to reduce computational time . To validate the proposed mathematical model , was used a real test system with 20, 99 and 297 nodes, which is part of a project of public lighting of a popular residential subdivision in Ilha Solteira - SP , considering power in direct current

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2018. / Submitted by Robson Amaral (robsonamaral@bce.unb.br) on 2018-05-08T18:55:01Z No. of bitstreams: 1 2017_ArthurMonteiroFilho.pdf: 8514256 bytes, checksum: c3b7486de387429c8e57b7ab35012db7 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-06-06T20:34:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_ArthurMonteiroFilho.pdf: 8514256 bytes, checksum: c3b7486de387429c8e57b7ab35012db7 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-06T20:34:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_ArthurMonteiroFilho.pdf: 8514256 bytes, checksum: c3b7486de387429c8e57b7ab35012db7 (MD5) Previous issue date: 2018-06-06 / A demanda energética em todo o mundo aumenta a cada ano que passa. Isso se deve ao aumento expressivo da população mundial. Essa alta demanda causa a necessidade da utilização de uma quantidade maior de combustíveis fósseis, o que pode ser considerado um problema, já que os mesmos além de serem finitos causam problemas ao meio ambiente. Com tal crescimento faz-se necessário estudar e entender novas tecnologias e novas fontes de geração de energia. Nesse sentido fontes de energias renováveis tem sido largamente estudadas, já que podem resolver ambos os problemas, o da demanda de energia e também a redução de emissões de poluentes. Uma das possibilidades de fonte renovável é a energia solar. O Sol é uma fonte de energia muito poderosa e pode suprir as necessidades energéticas de nosso planeta. A energia solar pode ser utilizada em um processo de conversão direta, caso da fotovoltaica, ou de forma indireta, caso da energia heliotérmica que transfere calor para um fluido de transferência de calor que posteriormente troca calor com água que é transformada em vapor em um ciclo convencional Rankine. O aumento da população traz um outro fator importante de ser observado, o aumento da quantidade de resíduos sólidos gerados. A grande produção de resíduos é um tema muito importante a ser considerado. Essa preocupação vem da dificuldade de encontrar uma destinação final para todo esse resíduo. Atualmente no Brasil as principais formas de destinação final desses resíduos são, os aterros sanitários, aterros controlados e os lixões ou vazadouros à céu aberto, sendo que a quantidade de lixões ainda é grande. Uma alternativa à disposição final do lixo utilizando um desses métodos é a geração de energia por meio dos resíduos sólidos municipais (RSM). Muitas tecnologias existem com essa aparente função. Podem ser citadas, a pirólise, gaseificação, incineração, pirólise por plasma, thermoselect e a produção de combustível derivado de resíduo (CDR). Esse trabalho tem como objetivo estudar uma solução viável para o problema do Aterro Jokey Club Brasília, também conhecido como "lixão da estrutural". Para tanto é proposto simular uma planta híbrida de geração de energia, tal planta vai funcionar utilizando tecnologia de geração de energia solar (Heliotermia), os resíduos sólidos urbanos e o gás confinado nas camadas de resíduos depositados há anos no lixão. / Energy demand in the world increases every year and passes. This should increase the world’s population increase. This high demand causes a need to use a greater amount of fossil fuels, which can be considered a problem, since they are beyond the final problems causing problems to the environment.With such growth it becomes necessary to study and understand new technologies and new sources of energy generation. In this sense renewable energy sources has been widely studied because they can solve both problems, the energy demand and also the reduction of pollutant emissions. One of the renewable source possibilities is solar energy. The Sun is a very powerful source of energy and can supply the energy needs of our planet. Solar energy can be used in a direct conversion process, in the case of photovoltaics, or indirectly, in the case of the heliothermic energy that transfers heat to a heat transfer fluid that later exchanges heat with water that is transformed into steam in a cycle conventional Rankine. The increase in population brings another important factor to be observed, increasing the amount of solid waste generated. The large production of waste is a very important topic to consider. This concern comes from the difficulty of finding a final destination for all this waste. Currently in Brazil the main forms of final destination of these wastes are landfills, controlled landfills and open dumps or dumps, and the amount of dumps is still large. An alternative to the final disposal of waste using one of these methods is the generation of energy through municipal solid waste (MSW). Many technologies exist with this apparent function. Pyrolysis, gasification, incineration, plasma pyrolysis, thermoselect and the production of residue-derived fuel (RDF) may be mentioned. This work has as objective to study a viable solution to the problem of the Jokey Landfill Brasilia, also known as "structural dump". To do so, it is proposed to simulate a hybrid power generation plant, such a plant will operate using solar energy generation technology (Heliothermia), urban solid waste and confined gas in the layers of waste deposited in the garbage dump.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Arquitetura e Urbanismo, Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo, 2017. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2017-04-07T16:41:18Z No. of bitstreams: 1 2017_MaizaSeabraNogueiraLannes.pdf: 6310213 bytes, checksum: 4f136771488efcb33540247031d6bf1b (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2017-04-25T13:26:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_MaizaSeabraNogueiraLannes.pdf: 6310213 bytes, checksum: 4f136771488efcb33540247031d6bf1b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-25T13:26:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_MaizaSeabraNogueiraLannes.pdf: 6310213 bytes, checksum: 4f136771488efcb33540247031d6bf1b (MD5) / Nas últimas décadas, o desenvolvimento urbano evoluiu para uma abordagem integrada entre as edificações e o meio ambiente, o bairro e a cidade, na busca por um urbanismo sustentável. Surgiram sistemas de certificação de sustentabilidade voltados para bairros e cidades, tomando como base o caráter urbano de seu objeto, isto é, o fato de que a comunidade analisada é parte orgânica de um todo maior. No entanto, os sistemas de certificação atualmente disponíveis não se prestam à análise da sustentabilidade de comunidades isoladas. No presente trabalho, estuda-se a sustentabilidade, com ênfase nas gestão de água e energia e dimensão psicossocial, dos Pelotões Especiais de Fronteira (PEF), por serem comunidades isoladas, com função estratégica e possibilidades de ampliação e influência nas comunidades que surgem ao redor. O objetivo geral é contribuir para a avaliação da sustentabilidade de comunidades isoladas, a partir da construção de método que utiliza indicadores com especial foco nas dimensões água, energia e psicossocial. Parte-se da hipótese de que os sistemas de certificação de sustentabilidade para comunidades urbanas já existentes fornecem um referencial importante para a construção de um sistema de avaliação da sustentabilidade voltado a comunidades isoladas. A metodologia da pesquisa inicia-se com extensa revisão dos métodos existentes para avaliação de sustentabilidade urbana, identificando elementos comuns, compatíveis com as particularidades de comunidades isoladas, sob a ótica da gestão da água, da energia e da dimensão psicossocial, selecionando aqueles correspondentes a pelo menos duas dimensões para inclusão no método. Para verificar a aplicabilidade do método proposto e dos indicadores selecionados, foram entrevistados especialistas nas categorias avaliadas. Em seguida tomam-se como estudos de caso para aplicação do método seis Pelotões Especiais de Fronteira subordinados ao Exército brasileiro e localizados na Amazônia, pelo fato de serem comunidades isoladas, da mesma zona bioclimática, configuração urbanística semelhante e finalidades análogas. Efetuou-se em cada um dos PEF a análise qualitativa e quantitativa correspondente aos indicadores. Com base nos resultados obtidos, procedeu-se a um refinamento dos indicadores e efetuou-se aplicação final do método em outra comunidade isolada de características semelhantes. Como resultados obteve-se um método com 3 categorias de análise (gestão da água, gestão da energia e dimensões psicossociais), 4 subcategorias e 37 indicadores, sendo que 65% dos indicadores são relativos à dimensão psicossocial; 21% à gestão de energia e 14% à gestão da água, reforçando a importância da dimensão psicossocial em comunidades isoladas, já encontrada nos sistemas de certificação de sustentabilidade e na literatura existente. Os indicadores resultantes são em sua maioria qualitativos, mas para o consumo de água (l/hab/dia), consumo de energia (kWh/hab/dia) e para relação entre espaço construído e espaço aberto (%) foi possível obter indicadores quantitativos. Estes indicadores quantitativos, no entanto, não necessariamente são os melhores norteadores da situação de sustentabilidade, pois em situações de extrema precariedade todos os recursos devem ser utilizados; nestes casos, os indicadores psicossociais são extremamente importantes e devem ser valorizados. Embora os PEF tenham especificidades próprias, o método e os indicadores possibilitam o diagnóstico de uma comunidade isolada e a comparação entre comunidades isoladas distintas, permitindo a atuação no sentido da melhoria e da evolução da sustentabilidade. / In the last decades, urban development has evolved towards an integrated approach between buidings and the environment, neighborhood and city, while aiming for a sustainable urbanism. Sustainability certification systems focused on neighborhoods and cities have emerged which are based on the urban features of its object, that is to say, the fact that the community to be evaluated is an organic part of a larger whole. However, the available certification systems are ill-suited for evaluating the sustainability of isolated communities. This work studies the sustainability of Army Special Border Units (SBU’s), with emphasis placed on its water management, energy management and psychosocial elements, given that these are isolated communities performing a strategic role, with potential for enlargement and influence on communities that spring up in the surroundings. The main goal is to contribute to the evaluation of the sustainability of isolated communities by means of the construction of a method that uses indicators with particular emphasis on the water, energy, and psychosocial dimensions. A hypothesis is posited according to which the existing sustainability certification systems for urban communities provide a useful reference for the creation of sustainability certification systems focused on isolated communities. The initial step of the methodology of this research comprises an extensive review of the existing methods for the evaluation of urban sustainability, so as to identify those elements common to all of them that relate to water management, energy management and psychosocial elements that are shown to be compatible with the peculiriaties of isolated communities, selecting for inclusion in the method those that correlate to at least two of the three dimensions. Specialists on the various evaluated categories were interviewed so as to check the applicability of the proposed method and the selected indicators. Six Army SBU’s located in the Amazon region are taken as case studies for the application of the method, given that thses units are isolated communities, belong to the same bioclimatic zone, have similar urban configurations, and share the same purpose. The qualitative and quantitative analyses relating to those indicators are performed in each of the SBU’s. Based on the results, the employed indicators were reassessed and the method was applied on another isolated community depicting similar features. As a result, a method was designed with 3 analysis categories (water management, energy management, and psychosocial dimensions), 4 subcategories, and 37 indicators, 65% of which relate to the psychosocial dimension, 21% to energy management, and 14% to water management, reinforcing the importance of the psychosocial dimension in isolated communities, already found in the existing sustainability certification systems and in the literature. Most resulting indicators are qualitative in nature, but for water consumption (liters per person per day), energy consumption (kWh per person per day), and floor area ratio (%), for which quantitative indicadors could be obtained. However, these quantitative indicators are not necessarily the most appropriate measure of the sustainability panorama, given that resource-poor settings require the use of all existing means, in which case psychosocial indicators are extremely important and should be valued accordingly. Even though SBU’s have their specificities, the method and the indicators allow the appraisal of an isolated community and comparison between distinct isolated communities, enabling actions for the improvement and the evolution of sustainability.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Economia, Administração e Contabilidade, Departamento de Economia, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-11-13T20:22:45Z No. of bitstreams: 1 2017_IgorMatosSoares.pdf: 1510711 bytes, checksum: f6a2c3512dc7e03264f567c2d4a1a5e2 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-11-23T18:15:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_IgorMatosSoares.pdf: 1510711 bytes, checksum: f6a2c3512dc7e03264f567c2d4a1a5e2 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-23T18:15:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_IgorMatosSoares.pdf: 1510711 bytes, checksum: f6a2c3512dc7e03264f567c2d4a1a5e2 (MD5) Previous issue date: 2017-11-23 / A principal fonte de geração de energia no Brasil é a hidrelétrica. Entretanto, há lacuna de informação quanto à eficiência da decisão pela implantação de determinados projetos hidrelétricos. Desta forma, este trabalho avalia, utilizando a análise custo-efetividade, se a decisão pela implantação de usinas hidrelétricas com menor capacidade de geração de energia é eficiente sob o ponto de vista econômico, incluindo nesta análise os impactos sociais e ambientais destes empreendimentos. São avaliados também os custos de geração de energia complementar à hidrelétrica por meio de outro tipo de fonte de geração de energia, as termelétricas. Os projetos analisados na dissertação foram a UHE Capanema e a UHE Baixo Iguaçu. A primeira hidrelétrica previa energia firme de 466 MWmédios, contra 172,8 MWmédios da segunda. Assim, foi estimada uma geração de energia complementar à UHE Baixo Iguaçu de 293,2 MWmédios por meio de uma termelétrica a gás de ciclo combinado, de forma a comparar as duas alternativas. Os custos avaliados foram os financeiros – construção, operação, manutenção, realocação da população e o Plano Básico Ambiental do licenciamento – e os custos ambientais – perda de Mata Atlântica, sequestro de carbono e emissão de CO2. Os resultados demonstraram que a UHE Capanema é mais custo-efetiva, com um índice custo-efetividade de 32,99 R$/MWh, se comparada à geração pela UHE Baixo Iguaçu associada à termelétrica, com índice de 52,28 R$/MWh. Desta forma, recomenda-se que a decisão pela implantação de projetos de geração de energia considere mecanismos para a inclusão dos custos sociais e ambientais, não abordando somente os custos financeiros nas avaliações. Além disso, sugere-se que sejam incorporadas ferramentas econômicas na análise das escolhas públicas quanto ao tipo de fonte de geração para a matriz brasileira, de forma a disponibilizar a melhor informação possível para que a decisão traga uma melhor alocação de recursos. / The main source of energy generation in Brazil is the hydroelectric power. However, there is a lack of information regarding the effectiveness of the decision for the implementation of hydroelectric power station projects. This work evaluates, using the cost-effectiveness analysis, whether the decision for the implementation of hydroelectric plants with less power generation capacity is economically efficient, including in the analysis the social and environmental impacts of these projects. It also evaluates the costs of generating complementary energy through another type of power generation source, the thermoelectric. The projects analyzed were the hydroelectric power stations of Capanema and Baixo Iguaçu. The first hydroelectric had assured energy of 466 MW, compared to 172.8 MW of the second. Thus, a complementary to Baixo Iguaçu, was estimated an assured energy of 293.2 MW by a combined-cycle gas thermoelectric plant, to compare the two alternatives. The costs evaluated were financial - construction, operation, maintenance, reallocation of population and environmental licensing programs - and environmental costs - loss of the Atlantic Forest, carbon sequestration and CO2 emission. The results showed that the Capanema dam is more cost-effective, with a cost-effectiveness index of 32.99 R$/MWh, compared to the generation by the Baixo Iguaçu plant associated to the thermoelectric plant, with an index of 52.28 R$/MWh. Therefore, it is recommended that the decision for the implementation of energy generation projects consider mechanisms for the inclusion of social and environmental costs, not only addressing the financial costs in evaluations. In addition, it is suggested that economic tools be included in the analysis of public choices regarding the type of generation source for the Brazilian matrix, to provide the best possible information for the decision to bring a better allocation of resources.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, Faculdade de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Integridade de Materiais da Engenharia, 2016. / Submitted by Camila Duarte (camiladias@bce.unb.br) on 2016-07-25T14:53:58Z No. of bitstreams: 1 2016_PedroVarellaBarcaGuimarães.pdf: 2937578 bytes, checksum: d2be3d5744f7454bf1085bf060a78fe6 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-08-23T18:59:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_PedroVarellaBarcaGuimarães.pdf: 2937578 bytes, checksum: d2be3d5744f7454bf1085bf060a78fe6 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-23T18:59:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_PedroVarellaBarcaGuimarães.pdf: 2937578 bytes, checksum: d2be3d5744f7454bf1085bf060a78fe6 (MD5) / Juntamente com a necessidade de energia renovável do mundo, a energia eólica está crescendo em rápido desenvolvimento e implementação. O projeto, construção e manutenção dos chamados parques eólicos ainda apresentam muitos desafios para os engenheiros e pesquisadores. Avanços nessa área estão resultando em turbinas eólicas cada vez mais altas e esbeltas, intensificando as vibrações nas estruturas causadas tanto pelo seu próprio funcionamento quanto pela força do vento. Neste contexto, as turbinas eólicas vêm sendo instaladas no oceano próximas à costa trazendo assim, além de outras vantagens, os benefícios de ventos mais fortes e consistentes com menos turbulência nessas regiões. Dentre os diversos tipos de turbinas eólicas offshore, encontra-se a turbina flutuante. Este tipo de estrutura pode ser vulnerável às vibrações excessivas causadas pelos carregamentos do vento e das ondas. Analisando este sistema estrutural como um modelo discreto de pêndulo invertido, é possível projetar um amortecedor de massa sintonizado (AMS), também como um pêndulo invertido, para controlar e minimizar as amplitudes de vibração do sistema. A frequência do AMS anexado à estrutura principal é sintonizada a uma frequência particular visando fazer o AMS vibrar fora de fase com a estrutura principal, transferindo assim a energia do sistema para o amortecedor. Entretanto, dispositivos passivos apenas são efetivos dentro de uma pequena faixa de frequência considerada no projeto, e as forças do vento são excitações aleatórias com ampla faixa de frequência. Neste sentido, uma melhor abordagem é de se projetar um dispositivo semiativo. O controle semiativo combina a confiança e simplicidade típica de sistemas passivos com a adaptabilidade do controle ativo. É caracterizado por não adicionar energia externa à estrutura principal e possuir propriedades capazes de serem alteradas dinamicamente. Estes dispositivos podem ser vistos como dispositivos passivos controláveis porque, apesar de alterar as propriedades de amortecimento e/ou rigidez, ele atua na estrutura de forma passiva. Neste estudo, os parâmetros de um AMS passivo são projetados por meio de três estratégias distintas: estudo paramétrico, método de gradiente e algoritmo genético. Em seguida, é analisado o efeito das pás na resposta dinâmica do sistema. Por último, são propostas duas estratégias para o funcionamento de um AMS semiativo: dispositivo ON/OFF e variação contínua. Os dois sistemas semiativos são analisados numericamente. Verifica-se que ambos os sistemas passivo e semiativo são eficientes no controle da resposta dinâmica do sistema, sendo que o semiativo se mostra eficiente para uma faixa de frequência mais ampla. _________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Along with the world’s need of renewable energy, wind energy is growing in fast development and implementation. The project, building and maintenance of the so called wind farm still present lots of challenges for engineers and researches. Advances in this area are resulting in increasingly high and slender wind turbines, intensifying vibrations in structures caused by its own operation and, also, by wind force. In this context, wind turbines took place on the ocean next to coast which, besides other advantages, benefit from more intense and consistent wind with less turbulence in these regions. Among these offshore wind turbines is the floating one. This type of structure can be vulnerable to excessive vibration caused by wind and wave loads. Analyzing this structural system as a discrete model of an inverted pendulum, it’s possible to design a Tuned Mass Damper (TMD), also as an inverted pendulum, to control and minimize the system vibration. The frequency of the TMD attached to the main structure is tuned to a particular frequency aiming to make the TMD vibrate out of phase with the main system, thus transferring the energy system to the damper. However, passive devices only work properly for the designed frequency range, and the considered forces are a random type of excitations. In this sense, a better approach would be design a semi-active device. Semi-active control joins confidence and simplicity typical of passive systems with active control adaptability. It is characterized by not adding external energy to the structure and to have properties that can change dynamically. These devices can be viewed as controllable passive devices because, despite of its changing properties of damping and/or stiffness, it action on the structure is passive. In this study, the TMD’s parameters are designed by three different strategies: parametric study, gradient method and genetic algorithm. Following, it’s analyzed the effect of blade’s consideration in system’s dynamic response. At last, two strategies are proposed for the semi-active device functioning: ON/OFF device and continuum variation. Both semi-active systems are analyzed numerically. It’s verified that both passive and semi-active systems are efficient in controlling the system’s dynamic response, whereas the semi-active is efficient in a wider frequency range.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Departamento de Economia, Mestrado Profissionalizante em Economia do Setor Público, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-11-07T14:49:43Z No. of bitstreams: 1 2016_ÁlvaroFagundesMoreira.pdf: 1191901 bytes, checksum: 97c70112e8b45365938768f6f342be31 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-01-16T17:28:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_ÁlvaroFagundesMoreira.pdf: 1191901 bytes, checksum: 97c70112e8b45365938768f6f342be31 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-16T17:28:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_ÁlvaroFagundesMoreira.pdf: 1191901 bytes, checksum: 97c70112e8b45365938768f6f342be31 (MD5) / Para autorizar a implantação de novos parques eólicos no Brasil, a Administração Pública requer que os interessas efetuem medições anemométricas por período não inferior a dois anos. Tais requisitos visam assegurar confiabilidade à contratação da energia proveniente dessa fonte, a qual tem por característica a intermitência em sua produção. O presente estudo tem por objetivo avaliar a influência dessa regra na predição de produção energética de parques eólicos em operação comercial no Brasil. Dessa forma, buscou-se definir modelo econométrico, baseado nos trabalhos de Iglesias et al. (2010) e Ajayi et al. (2011), que descreva o comportamento do desvio de produção – definido como a diferença entre o montante energético estimado e o montante energético produzido ao longo de 2015 – em função de demais variáveis adotadas, dentre as quais se destaca: o tempo de medição anemométrica prévio à autorização. Os dados foram obtidos a partir de coleta de informações constante de registros administrativos em órgãos da Administração Pública, transformando-os em fonte estatística para estudo. Os efeitos do tempo de medição no desvio de produção foram inicialmente avaliados por meio do método de Mínimos Quadrados Ordinários. Posteriormente, a amostra fora censurada, de forma a avaliar apenas os desvios negativos de produção – quando o produzido no ano de 2015 foi abaixo do estimado. Foi observada redução de 6% do desvio de produção para cada ano adicional de medição anemométrica efetuado. O modelo a partir de dados censurados foi avaliado por tobit, encontrando resultados semelhantes. Apesar das limitações econométricas encontradas, a pesquisa apresentou resultados significantes, os quais podem subsidiar a discussão a respeito da pertinência regulatória de tais exigências, além de fornecer metodologia para averiguar o mesmo requisito em outras fontes alternativas. ________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This study aims to estimate the effects of the period required to authorize new wind farms in Brazil. These requirements are designed to ensure reliability from this energy source, which power production is considered intermittent. To investigate if these requirements are improving this source reliability, it was created an econometric model based on the work of Iglesias et al. (2010) and Ajayi et al. (2011). This model describes the production deviation behavior - defined as the difference between the estimated energy amount and what was produced over 2015 - due to other variables, among which stands out: the quantity of time spent on wind measuring to receive a wind farm authorization. Data collected from administrative records in governmental bodies was used as a source for statistical study. The effects of the amount of time spent on wind measuring on production deviation was initially evaluated by the method of Ordinary Least Square. Subsequently, the sample was censored in order to evaluate only the negative deviations production - when produced in the year 2015 was lower than the contracted energy. The results shows that there was a reduction of 6% of the production deviation for each additional year of wind measurement. The censored data was evaluated using tobit model. The results found using this censored data were similar. Despite the econometric limitations, the study showed significant results, which can support the discussion about the relevance of such regulatory requirements, and provide methodology to ascertain the same requirement in other renewable sources.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2016. / Submitted by Camila Duarte (camiladias@bce.unb.br) on 2017-01-11T12:44:30Z No. of bitstreams: 1 2016_JoãoPedroCarvalhoSilveira.pdf: 104230438 bytes, checksum: c703bd1cc1f084d4a2be5735df15491a (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-01-16T20:35:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_JoãoPedroCarvalhoSilveira.pdf: 104230438 bytes, checksum: c703bd1cc1f084d4a2be5735df15491a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-16T20:35:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_JoãoPedroCarvalhoSilveira.pdf: 104230438 bytes, checksum: c703bd1cc1f084d4a2be5735df15491a (MD5) / A evolução do cenário energético mundial nas últimas décadas evidencia a ascensão tecnológica da geração eólica e o seu crescimento expressivo no contexto das fontes renováveis de energia. No entanto, devido às características de operação, os sistemas de conversão de energia eólica podem ser responsáveis pela geração de harmônicas e inter-harmônicas, ocasionando em impactos na qualidade da energia elétrica no ponto de acoplamento com a rede. De modo a viabilizar tais conexões, mantendo uma qualidade adequada, normas e recomendações como a IEC 61400-21, a IEC 61000-4-7 e a IEEE 519, atreladas às distorções na forma de onda, foram elaboradas. Para atender aos requisitos estabelecidos por estas normas, identifica-se a necessidade de se investigar e mitigar as distorções harmônicas e inter-harmônicas geradas pelos sistemas eólicos. Mediante às questões supramencionadas, surgiu a ideia de desenvolvimento deste trabalho que tem por finalidade analisar a relação das distorções harmônicas e inter-harmônicas com alguns dos fatores de operação de conversores back-to-back usualmente empregados em parques eólicos industriais, a saber: o tempo morto, a frequência de chaveamento e a tensão no barramento CC. Esta avaliação é executada por meio de simulações computacionais de um sistema eólico com gerador síncrono a imãs permanentes, abordando-se também a sua concepção laboratorial. Posto isso, entende-se que a principal contribuição da presente dissertação concentra-se na identificação dos fatores mais significativos na emissão das distorções na forma de onda. ____________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The evolution of the world energy scenario in recent decades highlights the technological rise of wind power and its significant growth in the context of renewable energy sources. However, due to the operating characteristics, the wind power energy conversion systems might be responsible for the generation of harmonics and inter-harmonics, resulting in impacts on the power quality when connected to the power grid. In order to enable such connections, maintaining an adequate quality, standards such as the IEC 61400-21, IEC 61000-4-7 and IEEE 519, linked to distortions in the waveform, were elaborated. To meet the specifications required by these standards, a need to investigate and mitigate harmonic and inter-harmonic distortions generated by wind systems is identified. Through the above issues, came the idea of the development of this work which aims to analyze the relationship of the harmonic and inter-harmonic distortion with some of the back-to-back converter operating factors usually employed in industrial wind farms, namely: the dead time, the switching frequency and the voltage on the DC bus. This evaluation is performed by means of computer simulations of a wind system with permanent magnets synchronous generator, also covering up your laboratory design. That said, it is understood that the main contribution of this dissertation concentrated by identifying the most significant factors in the issue of distortions in the waveform.