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Procedimentos e normativas para instalação de centrais fotovoltaicas conectadas à rede elétrica em média tensãoSECUNDES, Urbano Uellington 27 February 2015 (has links)
Submitted by Isaac Francisco de Souza Dias (isaac.souzadias@ufpe.br) on 2016-02-23T19:15:07Z
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Previous issue date: 2015-02-27 / Diante do aumento da demanda energética mundial, países emergentes, como o Brasil, buscam formas de ampliar a geração de eletricidade e injetá-la na matriz energética nacional de forma a garantir o desenvolvimento de todos os setores de consumo. Porém, o desafio consiste em gerar eletricidade de forma sustentável e menos poluente possível.
Focado nessa problemática, a geração de energia elétrica através de energia solar fotovoltaica é uma das possíveis alternativas para ampliar a capacidade da matriz energética brasileira num prazo mais curto, e com investimentos menores do que a construção de grandes centrais hidro elétricas, que representam, atualmente, mais de 70% (setenta por cento) da geração nacional de eletricidade.
Devido a algumas ações do governo federal nos últimos anos, através da Agencia Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), deverá ocorrer uma ampliação significativa dos sistemas fotovoltaicos conectados à rede elétrica no Brasil, e por ser uma realidade um tanto recente, existe uma grande carência de publicações acadêmicas que tratem do assunto no sentido de orientar quais são os procedimentos técnicos e as normativas que devem ser seguidos para conectar sistemas fotovoltaicos à rede elétrica, sobretudo no que diz respeito a sistemas maiores que configurem uma central fotovoltaica.
Neste trabalho, é apresentado um estudo dos aspectos geográfico, técnico e legal condicionantes para a autorização de instalação e licença de operação de uma central fotovoltaica, além de um estudo de caso que verifica o cumprimento das condicionantes estabelecidas pela ANEEL para a Planta Fotovoltaica de 2,5MWp a ser instalada em Petrolina. Por fim, é apresentado um estudo da viabilidade técnico-econômica para instalação de uma central fotovoltaica de 2,5MWp, variando o tipo de tecnologia dos painéis fotovoltaicos e o percentual de financiamento do empreendimento.
Como resultado são apresentadas todas as orientações, procedimentos e normativas para a obtenção das licenças prévia, licença de instalação e licença de operação de uma central Fotovoltaica conectada em média tensão. A análise de viabilidade econômica mostrou que, sistemas compostos por módulos fotovoltaicos de Silício policristalino tempo é de retorno do investimento é por volta de 12 anos. Com relação ao uso de módulos de Silício amorfo, embora apresente um melhor comportamento em temperaturas elevadas na geração de eletricidade, o resultado das simulações mostra que nesse caso o tempo de retorno, em torno de 14 anos, é maior do que o tempo de retorno para os módulos de Silício policristalino. Uma explicação para o elevado tempo de retorno está no aumento da área de geração para compensar o baixo rendimento dos módulos. Isso implica em aumento de custos de estruturas, cabeamento, enfim, aumento de custo de instalação, o que resulta em maior tempo de retorno. / Given the increasing world energy demand, emerging countries like Brazil, looking for ways to increase electricity generation and inject it in the national energy matrix to ensure the development of all consumer sectors. However, the challenge is to generate electricity in a sustainable and environmentally friendly way possible.
Focused on this problem, the generation of electricity through solar PV is one of the possible alternatives to expand the capacity of the Brazilian energy matrix within a shorter period, and lower investment than the construction of large hydro electric power stations, which currently represent more than 70% (seventy percent) of the national electricity generation.
Due to some actions of the federal government in recent years through the National Electric Energy Agency (ANEEL), there should be a significant expansion of photovoltaic systems connected to the grid in Brazil, and for being a reality somewhat recent, there is a great need academic publications that address the issue in order to guide what are the technical procedures and regulations that must be followed to connect PV systems to the grid, especially with regard to larger systems that constitute a photovoltaic plant.
In this work, a study of the geographical, technical and legal conditions aspects are presented for the authorization of installation and operation license of a photovoltaic plant, and a case study to verify compliance with the conditions established by ANEEL for Photovoltaic Plant of 2,5MWp to be installed in Petrolina city. Finally, a study is made of the technical and economic feasibility for installation of a photovoltaic plant of 2.5 MWp, varying the type of photovoltaic technology and venture financing percentage.
As a result contains all policies, procedures and regulations for obtaining the prior licenses, installation license and operating license of a central Photovoltaic connected in medium voltage. The economic feasibility analysis showed that systems composed of photovoltaic modules polycrystalline silicon is time to return on investment is around 12 years. Regarding the use of amorphous silicon modules, although it presents a better behavior at high temperatures in electricity generation, the results of simulations show that in this case the turnaround time, around 14 years, is greater than the return time for polycrystalline silicon modules. One explanation for the high turnaround time is to increase the generation area to compensate for the low yield of the modules. This implies an increase of cost structures, cabling, finally, increased cost of installation, which results in increased turnaround time.
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Desenvolvimento e Aplicação de um Gerador Síncrono Virtual para o Controle de Inversores na Geração DistribuídaCARLETTI, D. 14 April 2015 (has links)
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Previous issue date: 2015-04-14 / O crescimento exponencial da parcela de Fontes de Energia Renováveis (FER),
juntamente com o aumento no número de unidades de Geração Distribuída (GD) instaladas
como, por exemplo, painéis fotovoltaicos modulares, célula a combustível, entre outras, pode
levar a um sistema elétrico instável e inseguro no futuro devido à redução da inércia
rotacional total do sistema. Para resolver este problema, uma solução utilizando o controle dos
inversores de potência que fazem a interface entre essas FER e a rede está se tornando
popular. Uma maneira de melhorar a estabilização do sistema seria introduzir de alguma
forma uma inércia rotacional virtual às GDs. Para isto, é necessário que se combine uma
forma de armazenamento rápido de energia, com um mecanismo de controle adequado ao
conversor de potência da GD. Desta forma, a GD pode se comportar como um Gerador
Síncrono Virtual e contribuir para a estabilização do sistema.
Neste trabalho, todo o equacionamento necessário para o controle de uma máquina
síncrona virtual é apresentado. Um sistema será proposto para simulação de forma que seja
comprovada a equivalência entre o controle proposto e uma máquina síncrona real frente a
várias situações de operação. Os resultados de simulação serão analisados de forma a validar a
equivalência entre o modelo proposto e os geradores síncronos. Por fim, uma aplicação do
VSG será estudada em uma planta real. Será feita a simulação de um painel fotovoltaico
conectado ao sistema através de um conversor trabalhando como um gerador virtual.
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Metodologia de Planejamento Técnico de Redes de Distribuição de Energia Elétrica em Cenários de Elevada Penetração de Geração DistribuídaDONADEL, C. B. 06 July 2015 (has links)
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Previous issue date: 2015-07-06 / O processo de planejamento técnico, considerado por muitos pesquisadores como um dos
principais elementos de avaliação de desempenho imputado às distribuidoras de energia
elétrica, teve sua metodologia reestruturada e aperfeiçoada ao longo dos anos. Tal
aperfeiçoamento vem sendo fortemente influenciado pela gradativa implantação da filosofia
Smart Grid e pelo avanço na conexão de unidades de geração distribuída. Entretanto, poucas
distribuidoras ao redor do mundo consideram em suas metodologias de planejamento técnico
a influência destes aspectos; e as que a consideram, o fazem de forma ainda incipiente. Assim,
as distribuidoras terão de desenvolver e aperfeiçoar suas metodologias de planejamento
técnico de modo a permitir que sejam capazes de considerar a influência da filosofia Smart
Grid e da conexão de unidades de geração distribuída, em suas diversas etapas. Desta forma,
o presente trabalho propõe o desenvolvimento de bases conceituais para adequação dos
aspectos técnico e regulatório das metodologias de planejamento técnico, abordando dois dos
principais problemas citados na literatura: a operação de unidades de geração distribuída em
ambiente Pré Smart Grid, assim denominado por não depender da plena implantação da
filosofia Smart Grid, e a determinação da localização ótima do ponto de conexão de unidades
de geração distribuída. A principal contribuição deste trabalho refere-se à proposição de
soluções para cada um dos problemas acima citados, sendo tais soluções imprescindíveis para
o aperfeiçoamento de metodologias de planejamento técnico.
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\"Análise do fator de dimensionamento do inversor (FDI) aplicado a sistemas fotovoltaicos conectados à rede (SFCR)\" / Análise do Fator de Dimensionamento do Inversor (FDI) aplicado a Sistemas Fotovoltaicos Conectados à Rede (SFCR).Macedo, Wilson Negrão 07 July 2006 (has links)
Esta tese apresenta a análise de resultados teóricos, correspondentes a simulações numéricas para várias localidades brasileiras, e experimentais, relativos ao sistema fotovoltaico conectado à rede elétrica (SFCR), de 11,07 kWp, instalado na fachada do prédio da administração do Instituto de Eletrotécnica e Energia da Universidade de São Paulo (IEE/USP), enfatizando-se a influência da capacidade relativa entre o inversor e o gerador fotovoltaico, também conhecido como Fator de Dimensionamento do Inversor (FDI). Apesar das diferentes localidades estudadas e dos diferentes tamanhos dos geradores fotovoltaicos, constatou-se que, para uma determinada faixa de FDI, as produtividades anuais obtidas em kWh/kWp não diferem significativamente, indicando que o cuidado com a escolha de bons equipamentos torna-se mais relevante em termos energéticos do que a própria relação FDI. / This thesis presents the analysis of theoretical results, corresponding to numeric simulations for several locations in Brazil, and experimental results, relative to the grid-connected photovoltaic system (GCPVS) of 11.07 kWp, installed in the facade of the administration building of the Instituto de Eletrotécnica e Energia da Universidade de São Paulo (IEE/USP), emphasizing the influence of the relative size between the inverter and the photovoltaic generator, also known as Sizing Factor of the Inverter (SFI). In spite of the different location studied and of the different sizes of the photovoltaic generators, it was verified that for a SFI\'s certain range, the annual yields obtained in kWh/kWp do not differ significantly, indicating that the care with the choice of good equipament, becomes more important in terms of energey production than the relation SFI itself.
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\"Análise do fator de dimensionamento do inversor (FDI) aplicado a sistemas fotovoltaicos conectados à rede (SFCR)\" / Análise do Fator de Dimensionamento do Inversor (FDI) aplicado a Sistemas Fotovoltaicos Conectados à Rede (SFCR).Wilson Negrão Macedo 07 July 2006 (has links)
Esta tese apresenta a análise de resultados teóricos, correspondentes a simulações numéricas para várias localidades brasileiras, e experimentais, relativos ao sistema fotovoltaico conectado à rede elétrica (SFCR), de 11,07 kWp, instalado na fachada do prédio da administração do Instituto de Eletrotécnica e Energia da Universidade de São Paulo (IEE/USP), enfatizando-se a influência da capacidade relativa entre o inversor e o gerador fotovoltaico, também conhecido como Fator de Dimensionamento do Inversor (FDI). Apesar das diferentes localidades estudadas e dos diferentes tamanhos dos geradores fotovoltaicos, constatou-se que, para uma determinada faixa de FDI, as produtividades anuais obtidas em kWh/kWp não diferem significativamente, indicando que o cuidado com a escolha de bons equipamentos torna-se mais relevante em termos energéticos do que a própria relação FDI. / This thesis presents the analysis of theoretical results, corresponding to numeric simulations for several locations in Brazil, and experimental results, relative to the grid-connected photovoltaic system (GCPVS) of 11.07 kWp, installed in the facade of the administration building of the Instituto de Eletrotécnica e Energia da Universidade de São Paulo (IEE/USP), emphasizing the influence of the relative size between the inverter and the photovoltaic generator, also known as Sizing Factor of the Inverter (SFI). In spite of the different location studied and of the different sizes of the photovoltaic generators, it was verified that for a SFI\'s certain range, the annual yields obtained in kWh/kWp do not differ significantly, indicating that the care with the choice of good equipament, becomes more important in terms of energey production than the relation SFI itself.
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Análise e estudo de um retificador controlado com fator de potência unitário e de geradores distribuídos que utilizam microturbinas / Analysis and study of a controlled rectifier with unity power factor and distributed generators microturbines that useRocha, Fernando Henrique Morais da 18 April 2012 (has links)
Nos dias de hoje, o aumento na demanda de energia no Brasil, associado a fatores econômicos e ambientais, tem dificultado a criação de novas usinas hidrelétricas, necessárias para suprir essa demanda adicional e aumentar a confiabilidade do sistema. Nesse contexto, a geração distribuída se destaca como uma solução adequada, pois economiza investimentos em redes de transmissão e distribuição, reduz perdas e diversifica a matriz energética do sistema elétrico, tornando-o mais robusto e eficiente. Dentre as fontes de energia utilizadas em sistemas de geração distribuída, a microturbina apresenta algumas vantagens em relação a outros modelos de GD, como por exemplo, a possibilidade da utilização de vários tipos de combustíveis. Para verificar as características de operação das microturbinas, foram realizadas simulações baseadas em modelos matemáticos presentes na literatura técnica. Porém, devido às altas velocidades de rotação das turbinas a gás, a energia gerada possui frequências muito altas para ser aproveitada diretamente pelos consumidores, sendo necessária uma interface eletrônica para adequação da energia elétrica. Neste trabalho é abordado o estudo, simulação e implementação da primeira etapa desta interface, um retificador trifásico com correção de fator de potência, para a geração de um barramento de corrente contínua com tensão estável, mantendo as correntes de entrada do retificador com formato senoidal e em fase com a tensão. / Nowadays, the increase in energy demand in Brazil, associated with economic and environmental factors, has hindered the creation of new power plants needed to provide this additional demand and improve system reliability. In this context, distributed generation stands out as an appropriate solution because it saves investments in transmission and distribution, reduces losses and diversify the energy matrix of the electrical system, making it more robust and efficient. Among the energy sources used in distributed generation systems, the microturbine has some advantages over other models of GD, such as the possibility of using various types of fuel. To verify the operating characteristics of microturbines, simulations were performed based on mathematical models present in literature. However, due to high rotation speeds of gas turbines, the energy generated has very high frequencies to be used directly by consumers, which requires an electronic interface to adequate the electricity. This work describe the study, simulation and implementation of the first stage of this interface, a three-phase rectifier with power factor correction, to generate a DC bus voltage stable, keeping the rectifier input current format sinusoidal and in phase with the voltage generated by the microturbine.
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Métodos de sincronização de conversores em sistemas de geração distribuídaPereira de Arruda, Josué 31 January 2008 (has links)
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Previous issue date: 2008 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O uso de conversores de freqüência CC/CA para integrar a energia renovável como uma
fonte de geração distribuída tem se tornado cada vez mais comum. Em tais aplicações,
a sincronização com o vetor tensão da rede é fundamental para o controle do conversor,
particularmente considerando os novos requisitos de suportabilidade a afundamentos de
tensão demandados das gerações distribuídas atualmente.
Este trabalho propõe um novo método de sincronização aplicado ao controle de
conversores de freqüência apresentado-se imune a condições anormais de operação da
rede. Quatro outros métodos de sincronização encontrados na literatura são apresentados
enfatizando-se suas capacidades de fornecerem respostas corretas diante de tensões
desequilibradas e distorcidas. O método proposto é simulado computacionalmente e
comparado às demais técnicas. Os resultados experimentais também são mostrados, com
o qual o novo método consegue eliminar a influência de desequilíbrios e harmônicos na
estimação da fase, da freqüência e da magnitude do vetor tensão da rede.
O método proposto é modelado como aplicado ao controle do conversor de uma turbina
eólica conectada ao sistema elétrico. São implementadas duas estratégias de controle do
conversor do lado da rede para avaliar a independência dos resultados em relação a técnica
de controle de corrente. Afundamentos momentâneos de tensão no ponto de conexão são
simulados e os resultados obtidos com o método proposto mostraram que a turbina eólica
não perdeu a estabilidade
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Análise de Desempenho de uma Microrrede com Múltiplas Unidades de Geração DistribuídaSILVA, F. L. 18 April 2011 (has links)
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Previous issue date: 2011-04-18 / Uma microrrede traz muitos beníficios ao sistema elétrico de potência, principalmente quando se trata de confiabilidade no fornecimento. Geralmente suas microfontes são fontes alternativas e renováveis de geração, o que tem atraído cada vez mais investimentos para esse tipo de sistema de energia. Dessa forma, este trabalho visa contribuir para os estudos relativos às microrredes, que são um novo paradigma de Geração Distribuída para o barramento de baixa tensão do Sistema Elétrico de Potência. É apresentado o conceito de microrrede, bem como suas características principais, os principais tipos de microfontes de geração, suas vantagens e desvantagens e suas topologias de controle. A metodologia de controle de potência dentro de uma microrrede depende da forma em que a microfonte está conectada ao barramento de baixa tensão, ou seja, se por meio de inversores ou de máquinas rotativas. Uma estrutura de microrrede é proposta e é desenvolvido um modelo dinâmico para a análise do desempenho desta microrrede. A microrrede é composta de várias cargas, uma unidade de armazenamento de energia e múltiplas unidades de geração, que são: um módulo fotovoltaico, uma célula a combustível, uma microcentral hidrelétrica, uma microcentral termelétrica e um gerador eólico. Com este modelo são feitas análises de situações tais como: conexão da microrrede com a rede de distribuição, simulação de falhas na rede e variação de carga dentro da microrrede.
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Adaptive Kalman based forecasting for electric load and distributed generationRibeiro, Lucas Dantas Xavier 07 April 2017 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-07-11T17:16:55Z
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Previous issue date: 2017-08-09 / O fornecimento de eletricidade de forma perene, barata e confiável é de primordial importância econômica. Os sistemas elétricos necessitam de ferramentas robustas de previsão de demanda para implementar planos eficientes e razoáveis de expansão e operação. A inserção de geração distribuída adiciona um novo nível de complexidade a esta tarefa, pois não somente a geração descentralizada diminui a carga de modo aleatório e intermitente, como também inevitavelmente produz alterações nas séries históricas de carga usadas para fazer as previsões. Ambos os efeitos agem no sentido de aumentar os erros de predição no curto e no longo prazo, ameaçando a eficiência operacional e, no pior caso, a estabilidade do sistema. Este trabalho apresenta a previsão de carga e geração como um problema de estimação dinâmica de estado via filtros adaptativos de Kalman. As variáveis a serem estimadas são das demandas de base, média e de pico, assim como a geração fotovoltaica. Como medições e observações, são utilizadas previsões de tempo, datas e eventos de calendário, tarifas de eletricidade, índices e estimativas econômicas e demográficas. Combinações preprocessadas destas medições são usadas como as variáveis de entrada para a previsão. / The availability of a source of continuous, cheap and reliable energy is of foremost economic importance. The electric systems need robust load forecasting tools to implement efficient and reasonable expansion and operation plans. The introduction of distributed generation adds a new level of complexity to this task, as not only the decentralized generation reduces load in a random and intermittent way, but also inevitably embeds in the historic loads used to forecast. Both effects act to increase prediction errors in short and long term, jeopardizing operational efficiency and, in worst case, system reliability. This work presents the load and generation forecasting as a dynamic state estimation problem by means of Kalman adaptive filters. The variables to be estimated are daily base, average and peak electric load, as well as PV generation. As measurements and observations, this work uses weather forecasts, calendar dates and events, energy tariffs, economic and demographic indexes. Preprocessed combinations of these measurements are the input variables employed for forecasting.
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Políticas de geração distribuída e sustentabilidade do sistema elétricoGarcez, Catherine Aliana Gucciardi 19 August 2015 (has links)
Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Centro de Desenvolvimento Sustentável, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-06-14T15:51:20Z
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2015_CatherineAlianaGucciardiGarcez.pdf: 5286693 bytes, checksum: 1af24c06924faf4c9b11c8645850136f (MD5) / A estrutura do setor elétrico, tanto em países desenvolvidos, quanto nos países em desenvolvimento, foi baseada em modelos de economia clássica de ganhos de escala: grandes projetos de geração de energia levados aos consumidores por meio de linhas de transmissão e distribuição. Esse modelo está sendo questionado, junto com um aumento na conscientização ambiental e social que põe em xeque os atuais padrões de produção e consumo. Em resposta, políticas de geração distribuída de eletricidade procuram uma das maneiras de suprir os seus setores elétricos de forma que contemplem a inclusão social, bem como a redução nas emissões de carbono, por ser baseado em pequenos projetos de energia renovável. O objetivo geral desta tese é analisar como a política brasileira de geração distribuída busca complementaridades ambientais e sociais. Para a estrutura da tese, optei por escrever quatro artigos. O primeiro artigo aborda a seguinte questão: o que sabemos sobre o estudo de políticas de geração distribuída de energia elétrica nas Américas? Foi feita uma revisão sistemática de literatura sobre políticas públicas de geração distribuída no continente americano. Mudanças climáticas e preocupações com o meio ambiente foram as razões mais citadas como forças motrizes. A geração de emprego e crescimento verde é um fator pouco citado nos países latino-americanos em comparação com os países norte-americanos. A diversificação da matriz energética ocupa um espaço mais importante entre países do Sul. O segundo artigo busca entender a trajetória história e institucional dos setores elétricos no Brasil e no Canadá para entender quando, como e por que a geração distribuída surge como um assunto no âmbito de planejamento e político-energético. A análise mostrou que geração distribuída é um elemento internalizado do planejamento das duas províncias canadenses contempladas, enquanto no caso brasileiro a mesma não faz parte de uma política consolidada, sendo um elemento externo com caráter apenas regulatório. Foram identificados dois fatores-chaves para a falta de incentivos no caso brasileiro; a percepção de que a expansão de grandes usinas hidrelétricas é uma maneira suficientemente sustentável para gerar energia, e que geração distribuída não oferece benefícios ambientais e sociais suficientes para justificar custos adicionais. O terceiro artigo tem como objetivo analisar o panorama político da Regulação Normativa da ANEEL 482/2012, que introduz geração distribuída no setor elétrico brasileiro. O arcabouço analítico considera três aspectos: contexto da política, o desenho de instrumentos e uma análise dos seus impactos. A ANEEL, como reguladora, entende geração distribuída dentro de uma ampla questão técnica de aprendizagem para o smart-grid. Por isso, o “problema” é visto como passível de soluções administrativas e normativas. A geração distribuída no Brasil não faz parte de uma política estratégica; falta financiamento e outros incentivos diretos. A análise dos impactos iniciais mostra que geração distribuída está longe de contribuir de forma intensa na matriz energética. Faço uma regressão linear para identificar os fatores determinantes para explicar a tendência de projetos agregados por unidade da federação. Os resultados mostram que tarifas altas e a exoneração de um imposto estadual, o ICMS, influenciam positivamente o número de projetos. No quarto e último artigo abordo a questão de geração distribuída como um nicho estratégico, baseado no arcabouço teórico de estudos sobre transições sustentáveis de sistemas sociotécnicos. Dois estudos de caso foram explorados: 1) duas comunidades vizinhas (Morada do Salitre e Praia do Rodeadouro) construídas no município de Juazeiro-BA, dentro do programa habitacional Minha Casa Minha Vida; 2) no centro da comunidade CEACA-Vila na favela pacificada do Morro dos Macacos–RJ. Na comparação desses dois projetos, aponto questões sobre “ownership” e manutenção de longo-prazo que possivelmente influenciarão em seu próprio sucesso. Diretrizes são apresentado para formular um arcabouço político para a geração distribuída dentro da perspectiva de incentivar uma transição rumo à sustentabilidade ambiental e social do setor elétrico brasileiro. ________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The electricity sector, both in developed and developing countries is based on a classical model of economy of scale: large-scale generation is transported over long distances by transmission lines and then through distribution systems. This model has come under question, accompanied by an increase in social and environmental awareness that is re-assessing current modes of production and consumption. Policies for distributed electricity generation have arisen in this context. They look to supply the electricity sectors in a way that creates social inclusion and is low-carbon, by promoting small, renewable projects. The objective of this thesis is to analyze how the Brazilian policy for distributed generation contemplates environmental and social synergies. The thesis is structured into four articles. The first article deals with the question: what do we know about the study of distributed generation policy in the Americas? A systematic literature review was conducted for studies of public policies in the American continent. Climate change and environmental concerns were cited as the main driving forces for distributed generation policies. The question of job creation and green economic growth is cited higher in North American countries, while the diversification of the energy mix is a larger concern for Latin American countries. The second article traces the historical and institutional trajectories of the electricity sectors in Brazil and Canada in order to understand when, how and why distributed generation emerges as an issue in energy planning and policy. The analysis showed that distributed generation has been internalized into energy planning of the two Canadian provinces considered, while in the Brazilian case, it is maintained as a separate, regulatory issue. The two main reasons identified for the lack of incentives in Brazil are: the perception that the expansion of large hydro is a sufficiently sustainable means of generating electricity, and that distributed generation does not offer sufficient environmental and social benefits to justify additional costs. The third article analyzes the political landscape surrounding ANEEL’s (the Brazilian Electricity Regulatory Agency) Normative Resolution 482/2012, which introduced distributed generation to the Brazilian sector. The analytical framework considers three aspects: policy context, instrument design and evaluation of impacts. ANEEL, as the regulator, understands distributed generation within the broader question of learning for the Smart Grid. For this reason, the policy problem is seen as one that can be addressed through norms and administrative solutions. Distributed generation is not part of a consolidated and strategic policy; there lacks financing as well as other direct incentives. The evaluation of policy impact shows that distributed generation is still well away from contributing in any meaningful way to the energy mix in Brazil. An econometric approach was taken; a linear regression identified some of the explanatory factors for successful projects, aggregated by state. The results show that high tariffs and the exemption of a state tax, ICMS positively influence project uptake. In the last article, distributed generation is analyzed as a strategic niche within the framework of sustainability transition studies for sociotechnical systems. Two case studies were explored: 1) adjacent communities (Morada do Salitre e Praia do Rodeadouro) in Juazeiro, Bahia, built as part of the Minha Casa Minha Vida program; 2) the CEACA-Vila community center in the pacified favela of Morro dos Macacos, Rio de Janeiro. Through the comparison of the two projects, questions of ownership and long-term maintenance and operation are raised that will possibly affect their success. Elements of a policy strategy for distributed generation are presented within the framework of transitions management and with the perspective of incenting a low-carbon and socially inclusive sustainability transition in the Brazilian electricity sector.
________________________________________________________________________________________________ RÉSUMÉ / Dans les pays développés comme dans les pays en développement, le secteur électrique a été structuré selon des modèles classiques d'économie d'échelle: de grands projets de production qui amènent l’énergie aux consommateurs par le biais des lignes de transmission et de distribution. Aujourd’hui ce modèle est remis en question, en raison d’une plus grande conscience environnementale et sociale qui conduit à interroger les modes actuels de production et de consommation. En réponse, les politiques de production décentralisée d'électricité cherchent à alimenter leurs secteurs d’électricité de manière à ce qu’ils créent de l’inclusion sociale et réduisent les émissions de carbone, par la promotion de petits projets d'énergie renouvelable. L'objectif général de cette thèse est d'analyser comment la politique brésilienne de production décentralisée met en œuvre cette recherche de complémentarités environnementales et sociales. Pour cela, j’ai opté pour structurer la thèse en quatre articles. Le premier article naît d’une question: que savons-nous des études portant sur la production décentralisée d’énergie électrique dans les Amériques? J’ai d’abord procédé à une revue systématique de la littérature sur les politiques publiques de production décentralisée sur le continent américain. Le changement climatique et les préoccupations environnementales sont les raisons le plus souvent citées comme forces motrices. La création d'emplois et la croissance verte constituent des facteurs peu cités dans les pays d'Amérique latine par rapport aux pays d'Amérique du Nord. La diversification de la matrice énergétique est un sujet de préoccupation plus important parmi les pays du Sud. Le deuxième article cherche à comprendre l'histoire et la trajectoire institutionnelle du secteur électrique au Brésil et au Canada dans le but d’analyser quand, comment et pourquoi la question de la production décentralisée apparaît dans le contexte de la planification et de la politique énergétique. L'analyse a montré que la production décentralisée est un élément intériorisé dans la planification des deux provinces canadiennes couvertes tandis qu’au Brésil elle ne fait même pas partie d'une politique établie, et constitue seulement un élément externe de caractère régulatoire. Deux facteurs clés ont été identifiés pour expliquer le manque d'incitations fiscales dans le cas du Brésil: l’idée que l'expansion des grandes centrales hydroélectriques est une manière suffisamment durable de produire de l'énergie, et que la production décentralisée n’offre pas d’avantages environnementaux et sociaux suffisants pour justifier les coûts supplémentaires. Le troisième article vise à analyser le paysage politique de la Résolution normative 482/2012 de l'ANEEL, qui introduit la production décentralisée dans le secteur électrique brésilien. Le cadre d'analyse prend en compte trois aspects: le contexte politique, la conception d'instruments et une analyse de leurs impacts. L’ANEEL, en tant qu’agence régulatrice, aborde la production décentralisée en tant qu’élément d’une question technique plus large, d'apprentissage pour des réseaux intelligents (smart-grid). Par conséquent, elle entend que le « problème » peut être résolu par le biais de de solutions administratives et réglementaires. Au Brésil, la production décentralisée ne fait pas partie d'une politique stratégique, et manque de financements et de mesures incitatives directes. L'analyse des impacts initiaux montre que la production décentralisée est loin de contribuer de manière intensive à la matrice énergétique nationale. Par le biais d’une régression linéaire, j’ai pu identifier les facteurs expliquant le succès de différents projets, à l’échelle des États fédérés. Les résultats montrent que les tarifs élevés et l’exonération d'un impôt (appelé ICMS), mis en place par les états fédérés, a une influence positive sur le nombre de projets. Dans le quatrième et dernier article, j’aborde la question de la production décentralisée en tant que niche stratégique, à partir d’un cadre théorique sur les transitions durables des systèmes sociotechnique. Deux études de cas ont été explorées : 1) deux communautés voisines (Morada do Salitre et Praia do Rodeadouro), construites dans la commune de Juazeiro (État de la Bahia) dans le cadre du programme de logement «Minha Casa Minha Vida» ; 2) le centre de la communauté CEACA-Vila, dans la favela pacifiée, Morro dos Macacos, dans l’État de Rio de Janeiro. En comparant ces deux projets, je soulève un certain nombre de questions, comme «ownership» e entretien à long terme, qu’en influencer leur succès. Des lignes directrices pour une stratégie des politiques de production décentralisée sont présentées dans le cadre de la gestion des transitions et la perspective de l'incitant à faible carbone et transition vers la durabilité socialement inclusive du secteur de l'électricité brésilienne.
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