Orientador: Newton Pimenta Neves Jr. / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-12T23:02:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Furlan_AndreLuis_M.pdf: 1695609 bytes, checksum: 48d87be00886364fd71f3b6d85df3348 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Neste trabalho foram feitas análises comparativas entre as formas de armazenamento de energia elétrica fotovoltaica pela forma tradicional, através de baterias de chumbo-ácido, e por meio de hidrogênio eletrolítico para posterior reconversão em eletricidade utilizando células a combustível. Para tanto, foi desenvolvido um modelo matemático para o dimensionamento dos sistemas, implementado numa planilha eletrônica, onde foram consideradas as principais características e eficiências dos equipamentos que compõem os sistemas, bem como o perfil de carga característico das comunidades da Região Amazônica. A seguir, foi realizada uma análise econômica de ambos os sistemas para uso em comunidades isoladas, tendo sido verificado que nas condições estabelecidas o sistema utilizando baterias apresenta uma vantagem de 20%. No entanto, observou-se que uma redução de aproximadamente 35% nos custos do conjunto eletrolisador/reservatório/célula a combustível, tecnologias ainda em processo de grande evolução tecnológica, torna o sistema a hidrogênio bastante competitivo, podendo-se constituir na melhor opção para o armazenamento de energia de origem fotovoltaica, principalmente devido aos riscos ambientais associados ao manejo de grandes bancos de baterias em regiões isoladas / Abstract: In this work, comparative analyses of photovoltaic power storage were made, first by the traditional means employing lead-acid batteries, and second by means of electrolytic hydrogen which was later reconverted to power in a fuel cell. In order to design the two systems, it was used a load profile of the communities in Amazon region and by means of a mathematical model, implemented in a spreadsheet, that considers the several devices and their efficiencies in order to make it possible to specify the system components. This was followed by an economical analysis of the two systems for use in remote communities. Considering the present conditions, it was verified that the battery system is 20% more advantageous. However, it was also observed that a reduction of about 35% in the cost of the electrolyzers/buffer/fuel cell, technologies still in processes of development, would make the hydrogen system very competitive, becoming the best option for photovoltaic power storage, especially due to the environmental risks associated with the use of large battery banks in remote regions / Mestrado / Mestre em Planejamento de Sistemas Energéticos

Orientador: Kamal Abdel Radi Ismail / Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-09T17:08:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Brito_JoseClet_M.pdf: 4633715 bytes, checksum: 1c1eff1cb154ddf97b9f0996fa4289bf (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Neste trabalho apresentamos um estudo sobre piscina solar, como retentora de energia térmica, para futura transformação em energia elétrica, sendo esta constituída por 03 camadas de água salgada com gradientes de densidades diferentes e em ordem crescente de cima para baixo, fazendo com que obtivéssemos 03 temperaturas também em ordem crescente. Fizemos o seu monitoramento durante onze dias, e os dados obtidos nos ensaios permitiram uma análise das diferenças entre as temperaturas final e inicial, da zona de armazenamento, zona intermediária, zona de superfície e o rendimento ao longo dos onze dias no intervalo de tempo das 8:00h. às 17:00h., conforme mostra as tabelas 4.1 a 4.12. A apresentação dos resultados em forma de gráfico é muito importante, pois permite extrair com mais realidade os parâmetros que descrevem, de forma simples, o omportamento da piscina solar de gradiente salino. As variações de temperatura de cada zona, para melhor visualização gráfica, são apresentadas nos gráficos 4.1 a 4.11, sendo nas ordenadas as temperaturas médias e nas abscissas os tempos. E, no gráfico 4.12, o rendimento em função da temperatura média. Após a realização dos ensaios, os pontos foram plotados, gerando os gráficos 4.1 a 4.12. Utilizamos o valor médio diário da radiação solar incidente, como sendo 837,34W/m2, segundo dados da Tese de Mestrado de LOPES, (2004), para latitude de 2,55º em relação a linha do equador em São Luís do Maranhão e a potência total disponível de 164,41W. Os dados experimentais informam que a temperatura máxima da zona de armazenamento foi obtido no 2º ensaio, correspondendo a 45ºC e sua eficiência máxima de 13,09%, obtido no 5º ensaio, com intervalo de confiabilidade, respectivamente iguais a [4,26 ; 8,26]% e [5,16 ; 6,32]ºC, conforme demonstrativo nos apêndices: D.2.10.2 e D.5.8.2 / Abstract: In this work we present a study on solar swimming pool, as retainer of thermal energy, for future transformation in electric energy, being this consisting by 03 salty with gradients of different densities and orderly water layers increasing from top to bottom, making with that we also got 03 temperatures orderly increasing. We made its monitoramento during eleven days, and the data gotten in the assays had allowed an analysis of the differences between the temperatures final and initial, of the zone of storage, intermediate zone, zone of surface and the income to the long one of the eleven days in the interval of time of 8:00h. to 17:00h., as it shows to tables 4,1 the 4.12. The presentation of the results in graph form is very important, therefore it allows to extract with more reality the parameters that they describe, of simple form, the behavior of the solar swimming pool of saline gradient. The variations of temperature of each zone, for better graphical visualization, are presented in graphs 4,1 the 4,11, being in commanded the average temperatures and the abscissas the times. E, in the graph 4,12, the income in function of the average temperature. After the accomplishment of the assays, the points had been located, generating graphs 4,1 the 4.12. We use the daily average value of the incident solar radiation, as being 837,34W/m2, according to data of the Thesis of Mestrado of LOPES, (2004), for latitude of 2,55º in relation the line of the equator in São Luís of the Maranhão and the available total power of 164,41W. The experimental data inform that the maximum temperature of the storage zone was gotten in 2º assay, corresponding 45ºC and its maximum efficiency of 13,09%, gotten in 5º assay, with trustworthiness interval, respectively equal [ 4,26; 8,26]% and [ 5,16; 6,32]ºC, as demonstrative in the appendices: D.2.10.2 and D.5.8.2 / Mestrado / Instrumentação e Controle Industrial / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Alberto Luiz Francato / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-11T13:01:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marques_FelipeCioffetti_M.pdf: 619622 bytes, checksum: 416ffec5f914c0e77df08c85b8ed4cc6 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Este trabalho visa apresentar uma metodologia de otimização que implementa um algoritmo de programação não linear para o planejamento da operação de sistemas hidroelétricos, identificando períodos ótimos para a parada de máquinas para procedimentos de manutenção. Este estudo foi realizado com cenários históricos de afluências e traz subsídios que indicam políticas de planejamento para manutenção, minimizando efeitos de redução na potência média gerada pelos sistemas hidroelétricos. Tal modelo foi desenvolvido usando os recursos do pacote de otimização GAMS (General Algebric Modeling System), o qual demonstrou ser uma ferramenta robusta de otimização e de fácil implementação computacional. A pesquisa realizada tem grande viabilidade de implementação, pois foi realizada com bases de dados reais, obtidos junto ao ONS e a empresa concessionária responsável pelas usinas estudadas no trabalho. Dentre os resultados obtidos destaca-se a determinação de períodos preferenciais para manutenção para cada usina. O trabalho é inovador e apresenta grande relevância para o setor elétrico. A metodologia proposta trouxe como contribuição científica a potencialidade do tratamento de um problema conhecido da área de geração hidroelétrica com uma ferramenta matemática consistente / Abstract: This paper aims to present a methodology for an optimization that implements a non-linear programming algorithm for planning the operation of hydroelectric systems, identifying optimum periods of machine stoppage for maintenance procedures. This study was conducted with flow historical scenarios providing subsidies and that appoint planning policies for maintenance, minimizing reduction effects in the average power generated by hydroelectric systems. Such model was developed by using the resources from the GAMS optimization package (General Algebric Modeling System), which proved to be a robust tool for optimization and of easy computing implementation. This survey is highly feasibility since it was performed based on actual data, obtained with the ONS and the operating company responsible for the plants studied. Among the results are referred to the determination of preferential periods for maintenance in each plant. Outstands the work is innovative and of great importance for the electric industry. The proposed methodology scientifically contributed for the treatment capability in a known problem in hydroelectric generation with a consistent mathematical tool / Mestrado / Recursos Hidricos, Energeticos e Ambientais / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Alberto Luiz Francato / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-23T22:42:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Deantoni_VictordeBarros_M.pdf: 2817178 bytes, checksum: 1c05a50aa818606a82c052b88f62c14d (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O planejamento da operação do setor elétrico brasileiro é realizado com base em modelos que por meio de otimização determinam a geração de energia de fontes térmicas e hidráulicas. Utilizando a técnica de otimização estocástica robusta possibilita-se a análise com um conjunto de cenários históricos, com o objetivo de determinar a operação do primeiro intervalo de tempo do horizonte de planejamento, e assim obter uma solução que não necessariamente seja a melhor para um determinado cenário, mas sim uma solução que seja interessante para qualquer um dos cenários que possam ocorrer. O objetivo deste trabalho foi criar uma nova versão do modelo SolverSIN com um módulo de otimização estocástica robusta, chamado de SolverSINR, esse novo modelo permite o planejamento da operação considerando um conjunto de cenários históricos. As séries históricas são obtidas do relatório do programa mensal de operação, que é um arquivo de saída do NEWAVE. Para organização dessas séries foi desenvolvido um aplicativo chamado SHENA. O novo modelo apresentou resultados coerentes em comparação com o modelo SolverSIN determinístico e mostrou valores viáveis para a operação de reservatórios. A ferramenta permite a otimização assumindo a hipótese de repetição de uma série histórica. O modelo SolverSINR vem a contribuir como mais uma alternativa de avaliação crítica às políticas operacionais do SIN implementadas pelos modelos oficiais do SEB. Durante a avaliação de resultados notou-se que uma restrição de geração hidráulica mínima para o subsistema Nordeste causava infactibilidade em alguns cenários, adotou-se uma variável de folga para solucionar esse problema. Destaca-se que houve factibilidade nos procedimentos de operação em tempo de processamento compatível com otimização estocástica de processos em equipamentos usais para tal tarefa / Abstract: The operation planning of the interconnected power generation Brazilian system is carried out based on models through deterministic optimization power generation from thermal and hydraulic sources. Using the robust stochastic optimization technique enables the analysis grounded in a set of historical scenarios, in order to determine the operation of the first time interval of the planning horizon, and thus obtain a solution that is not necessarily the best for a selected scenario, but a solution that is interesting for any of the scenarios that might happen. The objective of this work was to create a new version of the model SolverSIN with a robust stochastic optimization module, called SolverSINR , this new model allows for the operation planning considering a set of historical scenarios . The time series is obtained from the monthly report called "pmo.dat" that is an output file from NEWAVE model. For organizing these series was developed an application called SHENA. The new model showed consistent results in comparison with the deterministic model (SolverSIN) and showed feasible values for reservoir operation. The tool allows the optimization under the assumption of repetition of a historical series. The model SolverSINR comes to contribute as an alternative assessment to critical operational policies implemented by SIN official models of SEB. During the evaluation of results was noted that a restriction of minimum hydraulic generation on Northeast subsystem caused infeasible answer in some scenarios, we adopted a penalty variable to solve this problem. It is noteworthy that there was feasibility in operating procedures in processing time compatible with stochastic optimization of processes in usual equipment for this task / Mestrado / Recursos Hidricos, Energeticos e Ambientais / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Luís Augusto Barbosa Cortez / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-20T23:02:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Correia_JosedeCastro_D.pdf: 30507439 bytes, checksum: cbc0520f9c5d1ad8d9edfc60b70de14d (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: O presente trabalho de tese de doutorado objetiva, essencialmente: determinar a viabilidade econômica da geração de energia elétrica em comunidades isoladas da Reserva Extrativista do Médio Juruá, no Município de Carauarí/AM, com emprego de óleos vegetais extraídos de oleaginosas nativas da região, utilizando o óleo de andiroba como estudo de caso; e apresentar a disponibilidade desta energia como meio para melhorar as condições de vida dos moradores destas comunidades...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: This present doctoral thesis essentially aims at determining the economical viability of electric energy generation in isolated communities of the Rio-Jurua Extractivist Reservation, in the municipal district of CarauarV AM, with the use of vegetal oils extracted from native oleaginous species of the area, using the andiroba oil as case study and present the availability of such energy as way to improve the life conditions of these communities...Note: The complete abstract is available with the full electronic document / Doutorado / Engenharia Mecanica / Doutor em Planejamento de Sistemas Energéticos

Orientador: Gilberto De Martino Jannuzzi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-02T03:29:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CervantesRodriguez_CarlosRoberto_M.pdf: 8714025 bytes, checksum: 943ae13973c87901d436ff1d58b81755 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Ao longo das últimas três décadas, a tecnologia solar fotovoltaica tem experimentado uma redução substancial dos seus custos de produção, verificando-se um fator de aprendizado de 20% a cada vez que as vendas se duplicavam. No entanto, o custo da energia fotogerada apresenta-se competitivo unicamente em aplicações isoladas, pois, por um lado, para aplicações conectadas à rede, a geração centralizada através de plantas que consomem combustíveis fósseis apresenta menores custos de eletricidade. Por outro lado, o mercado e a indústria fotovoltaica ainda estão em uma fase prematura tornando-se dificil capturar as economias de escala. Nesse sentido, em um esforço por estimular o mercado fotovoltaico, numerosos governos têm agido na formulação de políticas públicas específicas que incluem a adoção de tarifas favoráveis, tais como net metering e feed-in, e a concessão de subsídios ao investimento inicial. O objetivo deste trabalho é avaliar e discutir a influência dos distintos tipos de incentivos na viabilidade econômica dos sistemas fotovoltaicos conectados à rede. Os resultados mostram que as tarifas tipo feed-in são mais apropriadas para fomentar a disseminação deste tipo de instalações, pois as tarifas baseadas em net metering precisam necessariamente do auxílio de subsídios de capital para tornar viável o investimento para o consumidor. Do lado da concessionária, o impacto dos programas tarifários não é tão grande caso seja estabelecido um teto para a capacidade total instalada dos sistemas / Abstract: Over the past three decades, the solar photovoltaic technology have experienced substantial price reductions, with a learning rate of 20% for each doubling of sales. Nevertheless, photovoltaic electricity cost is competitive only in off-grid applications, because in the case of on-grid applications those available from centralized fossil fuel plants has lower electricity costs. On the other hand, the high prices of photovoltaic electricity are caused by the relative immaturity of its industry and products, and hence the economy of scale. In this way, a number of governments are acting in favor of the formulation of specific public policies in order to stimulate the growth of the photovoltaic market. These instruments include favorable tariffs such as net metering and feed-in tariffs and capital cost subsidies. The aim of this work is to evaluate and discuss the different types of incentives and its influence on the economic feasibility on grid connected photovoltaic power systems. The results show that feed-in tariffs type are more proper to encourage the dissemination of these type of installations, because tariffs in net metering basis require the support of capital cost subsidies, in order to make feasible the investment for the consumer. From the utility side, the impact of such programs is not so big, since in the case of a set up limit for the total capacity instal1ed of the systems / Mestrado / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Luiz Felipe Mendes de Moura / Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T22:37:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Martins_PaulinoCutrim_M.pdf: 1004109 bytes, checksum: 4a5643b8de366648397d80e7bfc388da (MD5) Previous issue date: 2004 / Mestrado / Refrigeração e Condicionamento Ambiental / Mestre Profissional em Engenharia Mecanica

Orientador: Waldemir Silva de Lima / Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T22:41:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lopes_JoaquimTeixeira_M.pdf: 652152 bytes, checksum: 30fb462f17fd946501b68c1c70a58fa9 (MD5) Previous issue date: 2004 / Mestrado / Refrigeração e Condicionamento Ambiental / Mestre Profissional em Engenharia Mecanica

Orientador: Jose Antonio Scaramucci / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-04T02:55:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cunha_MarceloPereirada_M.pdf: 671663 bytes, checksum: 87af7e834b9701c03bd716e529e67ed9 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: O objetivo deste estudo é quantificar alguns impactos sobre a economia brasileira decorrentes de uma maior participação do setor sucroalcooleiro na matriz energética, especificamente o aumento da produção de eletricidade a partir da queima do bagaço de cana-de-açúcar (processo de co-geração) e maior oferta de álcool como combustível para a frota leve de veículos. São analisados os impactos sobre a estrutura da economia, emprego, nível de produção e PIB. Para tal, aplicamos o modelo de insumo-produto, utilizando-se uma base de dados estimada referente a 1999, que foi obtida com a desagregação de alguns setores produtivos, como geração de eletricidade, transmissão e distribuição de eletricidade, produção de álcool, produção de gasoálcool e gás natural. Os dados usados foram obtidos das contas nacionais fornecidas pelo IBGE, do Balanço Energético Nacional divulgado pelo Ministério de Minas e Energia e outras fontes diversas. A metodologia empregada parte da descrição tecnológica (bottom-up) dos setores produtores de eletricidade ¿ termoelétricas a gás natural, co-geração a partir da biomassa de cana-de-açúcar e hidroeletricidade. Esses novos setores são inseridos na economia brasileira, em determinadas condições de operação, resultando em mudanças econômicas que são então quantificadas / Abstract: This work aims at investigating the impacts on the Brazilian economy of a greater contribution to the energy matrix of the sugarcane agro-industry, more specifically, of an increase on the production of electricity from bagasse (combined heat and power process) and fuel ethanol as well. The effects on the economy structure, employment, production level and GDP are analyzed. An input-output (I-O) model based on an estimated database for 1999 is used for that. I-O tables were obtained by disaggregating some economic sectors ¿ such as electricity generation, transmission and distribution (treated separately), ethanol, gasoline, and natural gas ¿ from the national accounts provided by IBGE, using energy data from MME and other sources of information. The analysis starts from a bottom-up technological description of the sectors producing electricity from natural gas, sugarcane bagasse and hydro energy. These sectors are inserted in the Brazilian economy, under certain operation conditions, resulting in economic changes that are then quantified. / Mestrado / Matematica Aplicada / Mestre em Matemática Aplicada

Orientador: Yaro Burian Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-26T17:40:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ferraz_DouglasRocha_M.pdf: 8421723 bytes, checksum: f650d1c3f8022b8a222f806b04eb0834 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O sistema construído nesta tese estima a geração elétrica em determinado local passível de instalação de uma usina de geração eólica. Sua arquitetura utiliza um processador que recebe dados de uma estação meteorológica de baixo custo e as envia para um servidor na nuvem. Este servidor analisa os dados e as projeções de geração eólica podem ser estimadas em tempo real / Abstract: The following thesis describes the construction and implementation of an open-source wind resource assessment system. The architecture uses an embedded processor that fetches environmental data from a low-cost weather station, and sends it to a cloud server where analyses such as projections of energy generation potential can be made in real time. The authors believe such a system can facilitate the inexpensive assessment of wind resources, especially in developing and transition economies, and thereby contribute to the development of renewable energy systems / Mestrado / Automação / Mestre em Engenharia Elétrica