Esta tese propõe uma metodologia para avaliar o emprego de técnicas de seleção e conversão da radiação solar para aumentar a produção de energia elétrica de células fotovoltaicas. Foi feita uma revisão dos mecanismos fotovoltaicos para produção de energia elétrica e os entraves para aumentar sua eficiência, em especial os impactos da temperatura e da absorção do espectro solar. Uma metodologia foi criada para definir um filtro óptico ótimo a ser utilizado em uma região na presença ou não de conversão do espectro, através de simulações computacionais, que define a faixa do espectro solar que deve ser absorvida pela célula para se ter o melhor equilíbrio entre absorção e aquecimento. Um modelo matemático foi criado e implementado computacionalmente, para calcular a produção de energia de um módulo fotovoltaico, em uma dada região com ou sem a aplicação de técnicas de conversão e seleção da radiação solar. Através de um estudo de caso com dados da cidade de Petrolina, PE, Brasil, concluiu-se que o ganho esperado para utilização de um filtro óptico que reflete ondas de comprimento superiores a 1000 nm é cerca de 1% da energia gerada. Ensaios empíricos permitiram validar a metodologia proposta, comparando os dados reais com os dados teóricos obtidos pelas simulações do modelo matemático. Após a calibração do modelo matemático, verificou-se que os resultados de potência instantânea calculados com o modelo matemático variavam cerca de 5% tanto para o módulo com filtro quanto para o módulo sem filtro. Para contornar a restrição construtiva do filtro óptico e verificar outros ganhos possíveis são propostos experimentos com compostos de conversão de radiação solar associados com filtros ópticos para seleção da radiação solar. Com isto, espera-se aumentar significativamente a produção de energia elétrica de células fotovoltaicas de Silício cristalino. / This thesis proposes a methodology to evaluate the use of solar radiation selection and conversion techniques to increase the production of electric energy of photovoltaic solar cells. A review of the photovoltaic mechanisms for the production of electrical energy and the obstacles to increase its efficiency, especially the impacts of temperature and the absorption of the solar spectrum was done. A methodology was developed to define an optimal optical filter to be used in a region in the presence or not of solar spectrum conversion, through computational simulations, which defines the range of the solar radiation that must be absorbed by the cell in order to have the best balance between absorption and heating. A mathematical model was created and implemented computationally to calculate the energy production of a photovoltaic module in a given region with or without the application of solar radiation conversion and selection techniques. A case study with data from the city of Petrolina, PE, Brazil, concluded that the expected gain for the use of an optical filter that reflects wavelengths above 1000 nm is about 1% of the power generated. Empirical tests allowed validating the proposed methodology comparing the actual data with the theoretical data obtained by the simulations of the mathematical model. After calibration of the mathematical model, it was verified that the instantaneous power results calculated with the mathematical model vary about 5% for both the filter module and the unfiltered module. To avoid the constructive constraint of the optical filter and to verify other possible gains are proposed experiments with solar radiation conversion compounds associated with optical filters to select the solar radiation. With this, it is expected to significantly increase the electricity production of crystalline silicon photovoltaic cells.

No setor de energia elétrica, a área que se dedica ao estudo da inserção de novos parques geradores de energia no sistema é denominada planejamento da expansão da geração. Nesta área, as decisões de localização e instalação de novas usinas devem ser amplamente analisadas, a fim de se obter os diversos cenários proporcionados pelas alternativas geradas. Por uma série de fatores, o sistema de geração elétrico brasileiro, com predominância hidroelétrica, tende a ser gradualmente alterada pela inserção de usinas termoelétricas (UTEs). O problema de localização de UTEs envolve um grande número de variáveis através do qual deve ser possível analisar a importância e contribuição de cada uma. O objetivo geral deste trabalho é o desenvolvimento de um modelo de localização de usinas termoelétricas, aqui denominado SIGTE (Sistema de Informação Geográfica para Geração Termoelétrica), o qual integra as funcionalidades das ferramentas SIGs (Sistemas de Informação Geográfica) e dos métodos de decisão multicritério. A partir de uma visão global da área estudada, as componentes espaciais do problema (localização dos municípios, tipos de transporte, linhas de transmissão de diferentes tensões, áreas de preservação ambiental, etc.) podem ter uma representação mais próxima da realidade e critérios ambientais podem ser incluídos na análise. Além disso, o SIGTE permite a inserção de novas variáveis de decisão sem prejuízo da abordagem. O modelo desenvolvido foi aplicado para a realidade do Estado de São Paulo, mas deixando claro a viabilidade de uso do modelo para outro sistema ou região, com a devida atualização dos bancos de dados correspondentes. Este modelo é designado para auxiliar empreendedores que venham a ter interesse em construir uma usina ou órgãos governamentais que possuem a função de avaliar e deferir ou não a licença de instalação e operação de usinas. / In the electric power industry, there is an area devoted to study alternatives for the expansion of the energy generation system. The decisions regarding the location and installation of new plants ought to be thoroughly analyzed in that planning activity, in order to foresee the likely scenarios resulting from the combination of distinct alternatives. For a number of reasons, the predominantly hydroelectric generation system historically set in Brazil tends to be gradually altered by the introduction of thermoelectric power plants (TPPs). The site selection problem involves, in the case of TPPs, a large number of variables, which contribute to the analysis process in various ways and with different levels of importance. The general goal of this work is the development of a location model of thermoelectric plants, here named SIGTE (an acronym for Geographic Information System for Thermoelectric Generation), which integrates the functionalities of the GIS tools (Geographic Information Systems) and multicriteria decision methods. Starting from an overall view of the studied area, this combination of techniques ensures a more realistic representation of the spatial components of the problem (e.g., the location of the municipalities, the transportation alternatives, the different voltages of transmission lines, areas of environmental preservation, etc.) It thus allows a straightforward inclusion of environmental criteria in the analysis. In addition, the SIGTE framework is also flexible enough to incorporate new decisions variables. The model was applied in a case study carried out in the state of Sao Paulo, although it can be easily adapted for use in other systems or geographical areas given that the corresponding databases are available. SIGTE was envisaged to be a supporting tool to public and private stakeholders interested in building new power plants or to governmental agencies in charge of the regulation mechanisms required for the installation nd operation of plants.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2014-01-13T19:09:06Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_MetodologiaPlanejamentoInsercao.pdf: 2822584 bytes, checksum: a08ecdd8c5a5bc0b05657669d7d74bac (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva(arosa@ufpa.br) on 2014-01-15T12:49:08Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_MetodologiaPlanejamentoInsercao.pdf: 2822584 bytes, checksum: a08ecdd8c5a5bc0b05657669d7d74bac (MD5) / Made available in DSpace on 2014-01-15T12:49:08Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_MetodologiaPlanejamentoInsercao.pdf: 2822584 bytes, checksum: a08ecdd8c5a5bc0b05657669d7d74bac (MD5) Previous issue date: 2013 / FAPEAM - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas / Fontes renováveis de energia baseadas na geração fotovoltaica (GFV) são alternativas energéticas promissoras para a complementação da geração elétrica convencional e centralizada, como usinas térmicas a diesel que suprem potência para redes elétricas isoladas em cidades e localidades remotas na Amazônia. A alocação e o dimensionamento de geradores para aplicação como geração distribuída (GD) é um problema desafiador, com implicações técnicas e econômicas, relacionadas ao planejamento, projeto e operação da rede e, particularmente, a GFV em função das condições ambientais, principalmente radiação solar e temperatura ambiente. Esta tese apresenta uma metodologia analítica para alocar e dimensionar a potência ativa de unidades de geração fotovoltaica, composta pelo gerador FV integrado ao inversor CC/CA (GDFV) para integração, de forma concentrada ou dispersa em redes isoladas de média tensão, e contempla o atendimento de múltiplos objetivos, melhoria do perfil de tensão da rede, redução das perdas ativas e redução da participação da geração a diesel, proporcionando redução no consumo de óleo diesel e, consequentemente, redução da poluição ambiental. A solução global do método proposto constitui um compromisso em relação a esses objetivos, apresentando ponderações diferenciadas para os mesmos, de acordo com prioridades estabelecidas no planejamento do sistema elétrico sob estudo. Para validação da metodologia proposta, foram modeladas e simuladas as redes de 33 e 69 barras do IEEE e um sistema elétrico isolado, cuja usina térmica a diesel supre alimentação para a cidade de Aveiro-PA, Região Amazônica, obtendo-se como resultados dessas simulações melhoria significativa no perfil de tensão, redução nas perdas ativas e na potência de geração a diesel, de acordo com indicadores técnicos que permitem a avaliação quantitativa da integração da GDFV na rede elétrica. / Renewable energy sources based on photovoltaic generation (PVG) are promising energy alternatives to complement conventional, centralized power generation, as the diesel thermal plants supplying power to isolated grids in cities and remote locations in the Amazon Region. The allocation and sizing of generators for distributed generation application (DG) is a challenging problem, with technical and economic implications related to the planning, design and operation of these systems. Particularly, the PVG presents added difficulty as it is a function of environmental conditions, mainly temperature and solar radiation. This thesis presents an analytical methodology to allocate and size active power photovoltaic generation units with embedded DC/AC inverter (PVGI) to be integrated as concentrated or dispersed generation in isolated medium voltage electrical grids. The proposed methodology considers multiple objectives to be reached namely: improving the electrical grid voltage profile; reducing active power losses; and reducing the diesel generation participation, providing, this way, a reduction in diesel oil consumption and in the environmental pollution. The global obtained solution of the proposed method is a weighted commitment to these goals, presenting different weights according to priorities established in the electrical system under planning. To validate the proposed methodology, the IEEE 33 and 69 buses networks and an isolated real electrical system were modeled and simulated. The real electrical system is located in Aveiro City, in the Amazon region, Brazil. The simulation results obtained demonstrated that the proposed methodology is effective in providing a solution with significant improvement in voltage profile, active power losses reduction, and diesel generation participation reduction, according to viable technical and economic indicators to the PVGI integration in the isolated electrical grid.

Submitted by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2011-03-29T13:08:01Z No. of bitstreams: 1 BACELLAR, Atlas Augusto PPGEngenharia Física.pdf: 1396260 bytes, checksum: 166749b2851bba9bb9b06955d307e11e (MD5) / Made available in DSpace on 2011-03-29T13:08:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BACELLAR, Atlas Augusto PPGEngenharia Física.pdf: 1396260 bytes, checksum: 166749b2851bba9bb9b06955d307e11e (MD5) Previous issue date: 2010 / A universalização do fornecimento de energia elétrica é uma meta ainda distante de ser alcançada na Amazônia brasileira, em face dos obstáculos geográficos, da dispersão de seus habitantes, da indefinição de tecnologias adequadas, além dos aspectos econômicos, em que pese ações governamentais, traduzidas no Programa Luz para Todos - PLpT, criado em 2003, cuja meta é atender a totalidade dos consumidores rurais até 2010, e a determinação da Agência Nacional de Energia Elétrica –ANEEL, responsável no Brasil pela regulação do setor elétrico, da obrigatoriedade da universalização até 2015. Este trabalho descreve pesquisa realizada no rio Madeira, na Amazônia brasileira, em que a geração de energia elétrica para atendimento de comunidades e pequenas cidades ao longo do rio, contribuindo para a universalização, pode ser viabilizada usando como fonte renovável inédita a biomassa lenhosa depositada no fundo do rio, decorrente de processos naturais, cuja retirada faz parte da rotina do Ministério dos Transportes, por obrigação legal, para viabilizar segurança na navegação. Como etapa inicial foram realizadas revisões bibliográficas para dar suporte à fundamentação teórica acerca de sistema elétrico brasileiro, universalização de acesso à energia elétrica, fontes renováveis na Amazônia, tecnologias para geração de eletricidade usando biomassa como fonte, subsídios no setor elétrico do Brasil, o rio Madeira, suas características e importância, além de ferramentas de análise de investimento. Em seguida, foram coletadas informações junto à AHIMOC, órgão responsável pela hidrovia do Madeira, quanto aos dados quantitativos e qualitativos da retirada de biomassa lenhosa do leito desse rio, bem como trabalhos de coleta in locu de amostras dessa biomassa para posterior análise de suas características físico-químicas em laboratório da UFAM. De posse dessas informações procedeu-se a avaliação de potencial de geração de energia elétrica da biomassa, assim como de rotas tecnológicas para tal. Os resultados obtidos das biomassas coletadas serviram como balizadores para confirmação de valores constantes na literatura e foram usados posteriormente na avaliação de potencial de geração de energia elétrica com identificação de rotas tecnológicas para tal. Etapa posterior contemplou a obtenção junto à concessionária de identificação e caracterização de potenciais mercados consumidores localizados na calha do Rio Madeira. Uma vez caracterizada a biomassa disponível, as possíveis rotas tecnológicas e os potenciais mercados consumidores, foram avaliados os aspectos tecnológicos, econômicos, ambientais, sociais e legais envolvidos. O estudo conclui pela competitividade do sistema de gaseificação, podendo contribuir para a universalização do acesso a eletricidade, cuja viabilização depende de adoção de política pública neste sentido, a partir de ações entre os Ministérios dos Transportes, de Minas e Energia e do Meio Ambiente. Conclui, também, pelo potencial de atração de capital privado, o que contribuiria para a redução de gastos públicos. Trabalhos futuros quanto à replicabilidade do estudo em áreas com fenômeno semelhante, bem como de oportunidades de uso de outras biomassas apresentam-se viáveis. / The universal provision of electricity remains far from achieved in the Brazilian Amazon, given the geographical obstacles, the dispersion of its inhabitants, the indistinctness of appropriate technologies, and the economic obstacles. Governmental action was taken in 2003 with the creation of the Light for All Program (PLpT), with the goal of bringing electricity to all rural consumers by 2010. In addition, the National Electric Power Agency, ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica), which is responsible in Brazil for the electrical sector regulation, has issued a determination of compulsory access to electricity by 2015. This study describes research conducted on the Madeira River, in the Brazilian Amazon, where the electric needs of the communities and small towns along the river can be satisfied through the gasification system, using as a renewable feedstock the wood-fuel biomass deposited on the riverbed, derived from natural processes, which the Ministry of Transport is already legally obligated to remove in order to provide safe navigation along the river. The first part of the study was dedicated to review Brazilian power system, Universal access to electricity in Brazil, renewable sources of energy in the Amazon region, technologies to produce electricity using biomass as source, Brazilian power sector subsidies, the Madeira River, its characteristics and economic importance and investment analysis tools. Next, quality and quantity information of the biomass collected from the river along the years was taken from AHIMOC, the Federal Organization responsible for the Madeira River navigability. Then a physical-chemical analysis was made at the UFAM’s laboratories, using biomass collected in a field trip. The biomass power potential and the technological power production routes using biomass were evaluated with these data after comparing the results with available literature. Subsequently information about householders and communities located at the Madeira River was obtained with the State Utility. Once the available biomass, the technology routes and the possible consumers were characterized, the study evaluated technology, economy, environment, social and legal aspects. The study results show the competitiveness of gasification comparing to diesel thermoelectric plants, along with its advantages in helping Brazilian universal electrification program, which implementation depends on public policies with the obligatory participation of the Ministry of Mines and Energy, Ministry of Transports and The Ministry of Environment, and also the attractiveness potential private capital participation which could contribute to reduce public investment. The results should help future studies in others areas with similar phenomena and the opportunity to use another types of local biomass in Gasifier systems. / UFAM - Universidade Federal do Amazonas

O aumento da população, o crescimento das grandes cidades, da industrialização e do consumo, tem trazido preocupação com relação a sustentabilidade quanto à disponibilidade energética e quanto à destinação dos resíduos sólidos urbanos gerados. Dessa forma, é fundamental realizarem-se os estudos visando novas formas de reutilização dos resíduos gerados pelas atividades industriais. Os resíduos sólidos urbanos e os pneus inservíveis gerados trazem conseqüências ao meio ambiente e às populações quando destinados inadequadamente. A destinação final dos resíduos sólidos urbanos é complexa, sendo sempre um grande desafio para as administrações públicas. Com a Política Nacional de Resíduos Sólidos (instituída pela Lei n 12.305/2010), tem-se um marco da preservação ambiental, coma a gestão e gerenciamento de resíduos sólidos, com a ordem de prioridade: não geração, redução, reutilização, reciclagem, tratamento dos resíduos sólidos e disposição final ambientalmente adequada dos rejeitos e prevê, de forma inteligente, a atribuição aos fabricantes de responsabilidade pelo retorno de produtos descartados pelos consumidores. Uma alternativa para minimizar estes aspectos e impactos ambientais é o tratamento térmico com aproveitamento energético. Este processo contribui para mais uma solução de destinação dos resíduos, proporcionado uma redução das áreas a serem utilizadas nos aterros sanitários e contribuindo como uma fonte de geração de energia elétrica / The increase in population, the growth of big cities, industrialization and consumption, have brought with them a kind of awareness about sustainability towards availability of energy and toward the destination of generated municipal solid waste. This way, it is primordial to carry out studies aiming to find new ways to reutilize the waste generated by industrial activities. The municipal solid waste and unusable tires produced cause serious consequences to the environment and to the population when these issues are improperly addressed. The final destination of the municipal solid waste is complex and it is always a big challenge to public management. With our National Policy of solid waste (established by the law number 12.305/2010).It consists of the administration and management of solid waste with the following order of priority: non-generation, reduction, reuse, recycling, treatment of solid waste and final environmentally appropriate disposal. With this we can foresee, in an intelligent way, a responsible plan for the return of goods discarded by consumers to the original manufacturers. An alternative to minimize these aspects and the negative environmental impacts caused is the usage of the thermal treatment with the good use of energy. This process contributes to another solution to the problem of the aforementioned waste, providing a reduction of landfill spaces and contributing to a new source of electrical energy generation

Orientadora: Lina Paola Garces Negrete / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, 2013

Nesta tese apresenta-se o desenvolvimento de diversos modelos computacionais de turbinas eólicas equipadas com diferentes tipos de geradores elétricos, com ênfase no gerador de indução duplamente alimentado. Tais modelos foram desenvolvidos para investigar o desempenho de diferentes estratégias de controle, bem como diferentes estratégias do uso do sistema de proteção do conversor AC/DC/AC. Desenvolveu-se adicionalmente um método analítico para investigar a estabilidade de geradores de indução duplamente alimentados durante grandes perturbações na rede elétrica. Tal método foi validado por meio de comparações entre os resultados da aplicação das fórmulas propostas e de simulações, utilizando uma simplificação dos modelos dinâmicos desenvolvidos. Considerando os modelos dinâmicos, os resultados obtidos por simulações mostram que as escolhas adequadas da estratégia de controle e do sistema de proteção permitem maior injeção de potência reativa durante curto-circuitos na rede elétrica. O método analítico proposto apresentou resultados suficientemente precisos para análise da estabilidade frente a grandes perturbações, reduzindo o esforço necessário para realização de simulações dinâmicas sem a necessidade de compra de licenças de programas específicos. / The development of computational models of wind turbines equipped with different electrical machines is presented in this thesis, emphasizing the doubly fed induction generator. Such models were developed to investigate the performance of different control strategies as well as different protection system of the back-to-back converters. Additionally, this thesis present an original analytic method to investigate the stability of doubly fed induction generators during large disturbance on the electric system. The methodology is validated by comparing results from the developed dynamic models to the results from the analytical equations. For the dynamic models, the obtained results by simulations show that the chosen of the appropriate control strategies and the protection system can permit more reactive power injection during short circuits in the network. The proposed analytic method is sufficiently precise to analyze large disturbance stability reducing the necessary effort spending on dynamic simulation without the need of buying a specific license to run the software.

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-07-19T17:30:37Z No. of bitstreams: 1 PedroLeiteNeto.pdf: 15729023 bytes, checksum: 58efe211075c14c50cf9c297aa235d4f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-19T17:30:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PedroLeiteNeto.pdf: 15729023 bytes, checksum: 58efe211075c14c50cf9c297aa235d4f (MD5) Previous issue date: 2017-06-02 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / The development of microgrids was driven by the need to supply consumers with more stable and reliable electricity. The intermittent nature of renewable sources differs from the requirements of consumers - especially in isolated areas - who expect an uninterrupted and quality energy supply. Isolated microstrips may have available one or more renewable sources to be explored, configuring hybrid systems. Although such renewable sources are inexhaustible, energy conversion systems are capacity limited and need to be explored efficiently. Hybrid systems typically include solar photovoltaic and wind, already well studied. In this thesis are introduced the oceanic energies in their gradient and tidal currents forms. This thesis contributes to the efficient exploration of the oceanic sources, both as a single source as well as in a hybrid configuration. In relation to the isolated operation, the storage system is of fundamental importance. Considering the high costs of a battery bank over the total cost of the system, operating strategies that preserve its useful life while maintaining uninterrupted power supply are mandatory. Considering these aspects, in this work is proposed a dual energy storage system composed of two subsystems with diversified functions and submitted to different chage/discharge conditions. The purpose of this new strategy is a more efficient use of the storage system, since this operating regime becomes closer to the recommended by the battery manufacturers. The benefits of this strategy are reflected in the overall cost reduction of the microgrid. In order to achieve optimum operating strategies, a more accurate mathematical model of the batteries is used to reproduce the behavior of the batteries in a more realistic way. In addition, it is investigated the performance of operating strategies that allow maximum benefits to be obtained through the diversification of the microgrid energy matrix, by including hydrokinetic tidal sources. The motivation for including this source lies in its high potential, especially on the northern coast of Brazil. These benefits should be evaluated mainly through the more efficient use of the storage system as well as the reduction of the participation of fossil fuel units in the operation of isolated microgrids. / O desenvolvimento das microrredes foi impulsionado pela necessidade de suprir os consumidores com eletricidade de forma mais estável e confiável. A natureza intermitente das fontes renováveis se contrapõe às exigências dos consumidores - especialmente em áreas isoladas - que esperam por um fornecimento de energia sem interrupções e com qualidade. As microrredes isoladas podem ter disponíveis uma ou mais fontes renováveis para serem exploradas, configurando sistemas híbridos. Embora tais fontes renováveis sejam inesgotáveis, os sistemas de conversão de energia são limitados em capacidade e devem ser explorados com eficiência. Sistemas híbridos normalmente incluem energia solar fotovoltaica e eólica, já bastante estudadas. Nesta tese são introduzidas as energias oceânicas nas suas formas de gradiente e de correntes de marés. Esta tese contribui para a exploração eficiente de fontes oceânicas, tanto na operação como fonte única assim como em configuração híbrida. No que tange a operação isolada, o sistema de armazenamento tem importância fundamental. Considerando os elevados custos de um banco de baterias sobre o custo total do sistema, estratégias de operação que preservem sua vida útil, ao mesmo tempo que mantenham o fornecimento ininterrupto de energia, são mandatórias. Diante destes aspectos, neste trabalho é proposto um sistema dual de armazenamento de energia composto de dois subsistemas com funções diversificadas e submetidos a condições de carga/descarga diferentes. O objetivo desta nova estratégia consiste no uso mais eficiente do sistema de armazenamento, uma vez que esse regime de operação se torna mais próximo daquele recomendado pelos fabricantes de baterias. Os benefícios desta estratégia são refletidos na redução dos custos globais da microrrede. Para conseguir as estratégias de operação ótima, neste trabalho é utilizado um modelo matemático mais acurado das baterias a fim de reproduzir de forma mais realista o comportamento das baterias. Além disso, é investigado o desempenho de estratégias de operação que permitam obter o máximo de benefícios decorrentes da diversificação da matriz energética da microrrede, através da inclusão de fontes hidrocinéticas maremotrizes. A motivação para a inclusão desta fonte está no seu elevado potencial, em especial no litoral norte do Brasil. Estes benefícios devem ser avaliados especialmente quanto ao uso mais eficiente do sistema de armazenamento, assim como a redução da necessidade de participação de unidades baseadas em combustível fóssil na operação de microrredes isoladas.

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-10-31T19:18:22Z No. of bitstreams: 1 Walney Christian de Medeiros Silva .pdf: 3416544 bytes, checksum: 20ee94588e05621f9c263401f3b48043 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-31T19:18:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Walney Christian de Medeiros Silva .pdf: 3416544 bytes, checksum: 20ee94588e05621f9c263401f3b48043 (MD5) Previous issue date: 2017-09-25 / This work was developed in the Master course of the Postgraduate Program in Energy and Environment taught at the Federal University of Maranhão, and its main objective is to analyze the impacts of the fomentation and insertion of distributed generation, among them microgeneration, whose main source is To solar photovoltaic, in the Brazilian energy scenario. The mass adherence to microgeneration, by the Brazilian consumers, can culminate in impacts to be felt by the electric power concessionaires, by the consumers themselves and by all agents of the national energy sector. Two species of impacts were identified for electric power concessionaires, in the case of microgeneration insertion. These impacts are subdivided into (i) technical and (ii) economic impacts. The former can be represented by possible instabilities in the utility network, which could be avoided with adaptations in the planning of these systems. The economic aspects would be related to the increase in the price of the tariff, caused by the fall in the revenues of the distributors, an impact directly linked to the loss of revenue in the companies' cash registers. This could lead to uncertainties regarding the current distributor remuneration system, taking into account a scenario of mass membership of microgenerators. Hence comes the phenomenon called the spiral of death. The dynamics of this phenomenon follows a logic in which, with the increase of Distributed Generation, there is a decrease in the consumption of electric energy sold by the distributors, which results in an increase in the tariff for the captive market, which, in turn, would be lower. Since the market is smaller, the costs, when forming the tariff, in the periodic tariff reviews, would be divided by a smaller number of consumers. The tariff increase, consequently, increases the attractiveness of Distributed Generation, which, in turn, accelerates the process described above. As the distributors responsible for the maintenance and expansion of the electric system, in their concession area, the financial balance of these is a fundamental factor for the operation of the entire electric sector. This paper analyzes the economic financial equilibrium of distributors and the concession contract for the distribution of electric power and the impact on other consumers, in case of a mass migration of consumers to microgeneration. / Este trabalho foi desenvolvido no curso de Mestrado do Programa de Pós-Graduação em Energia e Ambiente ministrado na Universidade Federal do Maranhão, e tem como objetivo principal analisar os impactos do fomento e inserção da geração distribuída, dentre elas a microgeração, cuja principal fonte é a solar fotovoltaica, no cenário energético brasileiro. A adesão em massa à microgeração, por parte dos consumidores brasileiros, pode culminar em impactos a serem sentidos pelas concessionárias de energia elétrica, pelos próprios consumidores e por todos os agentes setor energético nacional. Foram identificadas duas espécies de impactos para as concessionárias de energia elétrica, no caso de inserção da microgeração. Esses impactos se subdividem em (i) técnicos e (ii) econômicos. Os primeiros podem ser representados por possíveis instabilidades na rede da concessionária, o que poderia ser evitado com adaptações no planejamento desses sistemas. Os aspectos econômicos estariam relacionados ao aumento preço da tarifa de energia elétrica, ocasionados pela queda no faturamento das distribuidoras, impacto diretamente ligado à perda da receita nos caixas das companhias, dentre outros fatores. Isso poderia trazer incertezas quanto ao atual sistema de remuneração das distribuidoras, levando-se em consideração um cenário de adesão em massa de microgeradores. Daí surge o fenômeno denominado de espiral da morte. A dinâmica desse fenômeno segue uma lógica em que, com o aumento da Geração Distribuída, há a uma queda no consumo da energia elétrica vendida pelas distribuidoras, o que resulta num aumento na tarifa para o mercado cativo, que, por sua vez, seria menor. Sendo o mercado menor, os custos, quando da formação da tarifa, nas revisões tarifárias periódicas, seriam divididos por um número menor de consumidores. O aumento da tarifa, consequentemente, eleva a atratividade da Geração Distribuída, que, por sua vez, acelera todo o processo anteriormente descrito. Sendo as distribuidoras responsáveis pela manutenção e expansão do sistema elétrico, na sua área de concessão, o equilíbrio financeiro destas é fator fundamental para o funcionamento de todo o setor elétrico. O presente trabalho se dispõe, dessa forma, a analisar a temática do equilíbrio econômico financeiro das distribuidoras e do próprio contrato de concessão de distribuição de energia elétrica, bem como, de acordo com o modelo atual do setor elétrico nacional, quais seriam os impactos sentidos pelos demais consumidores não microgeradores, em caso de eventual migração em massa de consumidoras à microgeração.

Este trabalho apresenta a avaliação das externalidades relativas ao ciclo produtivo da cana de açúcar, dando um enfoque para a questão da geração de energia elétrica. Os objetivos principais do estudo são realizar um levantamento uma análise das externalidades sociais, ambientais e econômicas do ciclo produtivo da cana-de-açúcar desde sua fase inicial (período agrícola) até a conversão energética da biomassa em energia elétrica (objeto de ênfase nesse projeto). Repartindo os impactos, quando possível nos subsistemas elaborados a partir da análise do ciclo produtivo do setor, cujos resultados de uma forma geral eram até então conhecidos, mas nunca segregados e tratados de forma integrada sob a ótica de avaliação das externalidades relacionadas à atividade de produção. A geração de eletricidade excedente traz consigo externalidades positivas e negativas. Elas envolvem aspectos prejudiciais sob a ótica das emissões atmosféricas sobre a saúde humana e o meio biótico; positivo, mediante a utilização de fontes renováveis para geração de eletricidade provendo o deslocamento de derivados do petróleo tanto para geração de energia térmica quanto de elétrica, reduzindo assim o consumo de combustíveis fósseis que são os principais componentes fomentadores da acentuação do efeito estufa; além dos benefícios associados à geração distribuída, discutidos neste trabalho. Ambas qualificam esta forma de geração dentro dos requisitos do mecanismo de desenvolvimento limpo, que será avaliado com a visão de ser um instrumento para internalizar o benefício de gerar energia com recursos renováveis. Dos impactos avaliados correspondentes ao ciclo produtivo da cana-de-açúcar, 32,68 % estão associados com a etapa de geração de eletricidade. Os principais impactos e efeitos avaliados na etapa qualitativa e quantitativa deste trabalho nas externalidades de produção foram ratificadas como efeitos predominantes também nas externalidades avaliadas via simulação computacional (ECOSENSE LE) do projeto ExternE. / This work presents the evaluation of externalidades in production from sugarcane life cycle, with emphasis at electric power generation. The main objective of this study is to assess the health, social, environmental and economical externalities related with the production process of sugarcane industry from the start point of the productive chain (agricultural period) until the energy conversion of the biomass in electric power (main emphasis). Distributing the impacts, when possible, in subsystems that main productive cycle were divided, whose results, in general, were known but never segregated and treated by an integrated view under the optics of externalities evaluation at the production activity chain at sugarcane sector. The surplus generation of electricity brings with itself positive and negative externalities. The negative ones involve harmful aspects under the atmospheric emissions and human health and the biotic environment; as positive ones, are the use of renewable sources for electricity generation providing displacement of fossil fuels and indirectly thermal and electrical energy, reducing the consumption of this kind of fuels that are the main promoting components from the accentuation of the greenhouse effect and the benefits associated to the distributed generation, also discussed in this work. Both of these positive aspects, qualify this form of generation to participate at the clean development mechanism, that it will be treated as an instrument for incorporate the benefit of generating energy with renewable resources. From the main productive chain impacts related to the life cycle of the sugarcane, 32,68 % are associated with the stage of electricity generation. The main impacts assessed in the qualitative and quantitative way as production externalities were confirm as predominant effects also using the computational simulation tool (ECOSENSE LE) from the ExternE project.