Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-06-01T19:01:21Z No. of bitstreams: 1 RafaelMendoncaOliveira.pdf: 2075889 bytes, checksum: 9a87800d10facd20512342f1e6275efe (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-01T19:01:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RafaelMendoncaOliveira.pdf: 2075889 bytes, checksum: 9a87800d10facd20512342f1e6275efe (MD5) Previous issue date: 2016-06-24 / This study aims to investigate the regulatory, political and legal challenges to the development of renewable energy from ocean sources in Brazil, identifying barriers to introducing this type of generation, taking into account the current legal framework, making a parallel with countries at a more advanced stage of maturity both in terms of technology as well as industrial development policies and to encourage oceanic resources. This research explores the records of the potential of marine energy on Brazilian coast for generation of electricity, considering environmental, regulatory, infrastructure and financial constraints. It also highlights the progress and technological challenges relevant to the economic feasibility for the development of an industry-based and long-term sustainability. From the compilation and analysis of data and experience from various countries in the world and the concatenation of the most successful models, it presents a projection on a timeline which establishes a relationship between the development of the market of oceanic generation and the inclusion of new public policies. / Este trabalho tem como objetivo investigar os desafios regulatórios, políticos e jurídicos para o desenvolvimento da energia renovável de fontes oceânicas no Brasil, identificando os entraves para a introdução deste tipo de geração, levando em consideração o arcabouço jurídico atual, fazendo um paralelo com países que se encontram num estágio mais avançado de maturidade, tanto em termos tecnológicos bem como em políticas de desenvolvimento industrial e de incentivo a fontes oceânicas. Esta investigação explora os registros das potencialidades das energias marinhas na costa brasileira para geração de energia elétrica, considerando as restrições ambientais, regulatórias, de infraestrutura e financeiras. Também se destacará a evolução e os desafios tecnológicos pertinentes à viabilidade econômica para o desenvolvimento de uma indústria de base e sustentabilidade em longo prazo. A partir da compilação e análise de dados e experiências obtidas em diversos países no mundo e da concatenação dos modelos mais exitosos, apresenta-se uma projeção em uma linha de tempo em que se estabelece uma relação entre o desenvolvimento do mercado da geração oceânica e a inserção de novas políticas públicas.

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-09-05T20:18:41Z No. of bitstreams: 1 JoseRibamarMoraesFilho.pdf: 6747354 bytes, checksum: 09966fd515697abb8713add251f7871c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-05T20:18:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JoseRibamarMoraesFilho.pdf: 6747354 bytes, checksum: 09966fd515697abb8713add251f7871c (MD5) Previous issue date: 2017-08-04 / Competitiveness and innovation are constants which must be measured for the business success in the business world. In the last years, the costs of electric energy represent the significant increase in the budget of companies and the residential consumers, having them to search for the optimization of costs, in order to produce more or less. Attached to such conceptions, the photovoltaic residential solar energy offers many advantages to those who want to invest in this sector, which can be highlighted: to be the source of clean energy, minimize the environmental impacts, reducing the price of power bill and other factors. In this context, the work presents an economic viability analysis in the market of photovoltaic microregion on grid in the State of Maranhao, working as a source of research to new entrepreneurs who want to be inserted in the photovoltaic sector as the ones who are in the process of consolidation. The indicators of economic viability were the payback, Current Liquid Value (CLV), Return Internal Tax (RIT) and the Profitability Rate (PR), applied to the data of energy generating of cities in the State of Maranhao. From such analysis, it was proven that it is viable to invest in the photovoltaic sector in the State both by the analyzed indicators of viability and by the environmental viewpoint, presenting favorable natural characteristics to such investment. / Competitividade e inovação são constantes que devem ser dimensionadas para o sucesso empresarial no mundo dos negócios. Nos últimos anos, os custos da energia elétrica representaram um aumento significativo no orçamento das empresas e dos consumidores residenciais, fazendo com que estes busquem a otimização de tais custos, para se produzir mais com menos. Atrelada a tais concepções, a energia solar fotovoltaica residencial oferece diversas vantagens para quem deseja investir neste setor, podendo-se destacar: ser uma fonte de energia limpa, minimizar os impactos ambientais, reduzir o preço da conta de energia elétrica dentre outros fatores. Neste contexto, este trabalho apresenta uma análise de viabilidade econômica do mercado de microgeração fotovoltaica on grid no Estado do Maranhão, servindo como fonte de pesquisa para novos empreendedores que desejam ser inseridos no setor fotovoltaico assim como aos que se encontram em processo de consolidação. Os indicadores de viabilidade econômica estudados foram o payback, Valor Presente Líquido (VPL), Taxa Interna de Retorno (TIR) e Índice de Lucratividade (IL), aplicados nos dados de geração de energia de municípios do Estado do Maranhão. A partir de tais análises, foi constatado que é viável investir-se no setor fotovoltaico no Estado tanto pelos indicadores de viabilidade analisados assim como do ponto de vista ambiental, apresentando características naturais favoráveis para tal investimento.

A recente abertura de mercado, a carência de recursos públicos para investimentos em geração de energia, a dificuldade de realização de empreendimentos de grande porte por razão ambiental, bem como o programa de universalização do atendimento têm criado novas oportunidades no Setor Elétrico brasileiro, dentre as quais está a exploração de geração distribuída. Nesse âmbito, as micro redes que associam vários geradores de pequeno porte, operados por centro regional, vêm se revelando como uma interessante solução tanto para o investidor como para o atendimento de áreas de concessão específicas. Esta pesquisa apresenta um modelo de análise econômica da participação de geradores distribuídos, operando de forma pseudo-cooperativa, fundamentado na teoria dos jogos. O modelo foca o cliente, com futuro potencial de ser livre, capaz de gerar a sua própria energia através de geradores distribuídos. Uma micro-rede de geradores distribuídos pode ser constituída de vários agentes que, não obstante tenham toda ou parte de sua produção contratualmente comprometida, resolvem atuar de forma cooperada para auferir o ganho decorrente dos diferentes custos marginais de operação das máquinas, para cada nível de despacho de suas unidades. O modelo proposto prevê que a otimização da participação dos despachos das unidades cooperadas, em cada situação de carga, é obtida pela minimização global dos custos marginais totais, determinando a produção de cada gerador. O compartilhamento doganho advindo da cooperação é dado pela aplicação da Função de Shapley, que se fundamenta nas características técnicas e econômicas de operação de cada unidade. ) O modelo desenvolvido neste trabalho formulou o conceito pseudo-cooperação, que prevê a disponibilidade parcial da capacidade de geração de um ou mais agentes para produção dedicada à demanda cooperada da micro rede, de forma que a capacidade restante permanece para o agente oferecer a oportunidades do mercado. A otimização dos ganhos, tanto da rede cooperada como do agente que disponibiliza parte de sua capacidade ao mercado, é realizada através do compartilhamento do ganho da cooperação, da receita obtida da venda de energia ao mercado e do prêmio que o(s) agente(s) que transgride(m) sua(s) cota(s) mínima(s) de cooperação paga(m) aos participantes da cooperação. Com essa abordagem de cooperação parcial e otimização dos ganhos tornou-se possível maximizar os benefícios para os agentes e obter uma capacidade adicional, chamada neste trabalho de \"Sobra\", disponível para venda ao mercado. Desta forma, e como conclusão principal, pôde-se verificar que é possível a obtenção de ganhos adicionais sempre que um ou mais geradores trabalham de forma cooperada e que a pseudo-cooperação apresenta uma forma de aumentar esse ganho / The recent market expansion, the lack of public resources for investments in power generation, the difficulty of deployment of large projects due to environmental reasons, and also the program \"Universalização do Atendimento\" (program that aims to attend all country) has provided new opportunities on the Brazilian Electric Sector. One of these opportunities is the exploration of distributed generation. Under this idea, an interesting solution for the investor and also for the service provider in specific concession areas is the micro-grids. The micro-grids associate several small load generators it selves and these micro-grids are operated by regional centers. This research presents a model of economical analysis of the participation of distributed generators, operating in a pseudo-cooperative way, based in the game theory. The model adresses non free consumers that further may have the capability to be able to generate its own energy through distributed generators, as free consumers. A micro-grid of distributed generators can be composed by several agents that decide to act in a cooperative way aiming to earn from each level of dispatched power, through the different operational cost of the machines in the micro-grid. This is possible even having all or part the production already contractually committed. For each load situation, the proposed model foresees that the dispatch of power in each cooperated units is optimized by the global reduction of the costs thataffect the production of each generator. The share of the gain from the cooperation is given by the application of the Shapley function that is based in the technical and economical characteristics of operation of each unit. ) The developed model in this work has formulated a pseudo-cooperation concept, which foresees the partial availability of the generation capacity of one or more agents for dedicated production to the cooperated demand of the micro grid, so that the remaining capacity is available to be offered to opportunities of the market. The optimization of the gain over the cooperated grid, and also over the agent that make available its partial capacity to the market, is accomplished through the share of the cooperated gain, through the revenue obtained from the energy sold to the market, and also through the prize that the agents pay to other participants of the cooperation when they reach their minimal commitment. With the partial cooperation and gain optimization approach, it was possible to maximize the benefits for the agents and to obtain a surplus, called in this work of \"Sobra\", available to sell to the market. The main conclusion is that it is possible to obtain additional benefits whenever one or more generator work in a cooperative basis and that the pseudo-cooperation is a way to grown this benefits.

Submitted by Pieter de Jong (pieterj@ufba.br) on 2017-09-06T00:37:40Z No. of bitstreams: 1 DE JONG, Pieter - Forecasting, integration, and storage of renewable energy generation in the Northeast of Brazil.pdf: 4104557 bytes, checksum: 286729716f48be77c37ddb6f4cf2c93d (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2017-09-06T10:26:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DE JONG, Pieter - Forecasting, integration, and storage of renewable energy generation in the Northeast of Brazil.pdf: 4104557 bytes, checksum: 286729716f48be77c37ddb6f4cf2c93d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-06T10:26:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DE JONG, Pieter - Forecasting, integration, and storage of renewable energy generation in the Northeast of Brazil.pdf: 4104557 bytes, checksum: 286729716f48be77c37ddb6f4cf2c93d (MD5) / CAPES e FAPESB. / As a result of global climate change, during the coming decades less rainfall and higher temperatures are projected for the Brazilian Northeast (NE). Consequently these regional climatic changes could severely impact hydroelectric generation in the NE as well as influence solar and wind power potential. The ongoing drought in the Brazilian NE region has caused hydroelectric generation to decline substantially during the last 5 years and in 2016 hydroelectricity only supplied 25% of the NE’s total demand. In contrast, wind power supplied 30% of demand and is expected to generate 55-60% of the NE’s electricity supply by 2020. Therefore, this paper is focused on both short term forecasting and long-term projections of renewable energy generation and resource availability. It also explores the economic, environmental and technical feasibility of renewable energy integration in the NE region of Brazil. First, the long-term impacts of climate change on the NE region’s hydroelectric and wind energy production are analysed. Particular attention is paid to the long-term projections of annual rainfall and streamflow in the São Francisco basin which could decline by approximately 47% and 80%, respectively, by 2050. On the other hand, wind energy potential is projected to increase substantially during the same period. This thesis also estimates the economic, social, and environmental viability of renewable and non-renewable generation technologies in Brazil. The Levelised Cost of Electricity (LCOE) including externalities is calculated for several different case study power plants, the majority of which are located in the Brazilian NE. It was found that wind power becomes the cheapest generation technology in the NE region, once all externality and transmission line costs are taken into consideration. The LCOE for the entire Northeast’s generation matrix is calculated for various configurations, including scenarios in which hydroelectric generation is restricted due to drought conditions. It was concluded that a generation mix in which wind power replaces all fossil fuel generation by 2020, could feasibly reduce the overall LCOE in the region by approximately 46% and substantially decrease CO2eq emissions. Two different methods are used to examine the limits of integrating high penetrations of variable renewable generation technologies into a power system with a large proportion of hydroelectric capacity. In the first method existing wind generation data from 16 wind farms is extrapolated in time and space, while the second method uses a numerical weather prediction model to simulate future wind energy generation in the NE region. Considering the minimum generation requirements of the São Francisco’s hydroelectric dams, the maximum wind energy penetration in the NE region is estimated to be approximately 50% before significant amounts of energy would need to be curtailed or exported to other Brazilian regions. Finally, this thesis reviews additional literature on energy storage and the impact of large scale variable renewable energy integration on grid stability and power quality. It was found that there are several existing technologies such as power factor and voltage regulation devices that can resolve these issues. / Como consequência da mudança climática global, nas próximas décadas menos precipitação e temperaturas mais altas são projetados para Nordeste (NE) do Brasil. Consequentemente, essas mudanças climáticas regionais podem afetar severamente a geração hidrelétrica no NE, bem como influenciar o potencial de energia solar e eólica. A seca atual nessa região do Brasil fez com que a geração hidrelétrica caísse substancialmente durante os últimos 5 anos e em 2016, as usinas hidrelétricas apenas forneceram 25% da demanda total do NE. Em contraste, a energia eólica forneceu 30% da demanda e deverá gerar 55-60% do fornecimento de energia elétrica do NE até 2020. Portanto, este trabalho está focado tanto na previsão a curto quanto projeções a longo prazo da geração de energia renovável e disponibilidade de recursos. Ele também explora a viabilidade econômica, ambiental e técnica da integração de energias renováveis na região NE. Primeiramente, os impactos de longo prazo das mudanças climáticas na produção hidrelétrica e eólica da região NE são analisados. Especial atenção é dada às projeções de longo prazo de precipitação anual e fluxo na bacia do São Francisco, que podem diminuir em aproximadamente 47% e 80%, respectivamente, até 2050. Por outro lado, prevê-se que o potencial da energia eólica aumente substancialmente durante o mesmo período. Esta tese também estima a viabilidade econômica, social e ambiental das tecnologias de geração renováveis e não-renováveis no Brasil. O custo nivelado de energia elétrica (LCOE), incluindo externalidades, é calculado para diversas usinas de estudo de caso, a maioria localizada no NE. Verificou-se que, a energia eólica se torna a tecnologia de geração mais barata na região NE, uma vez que todos os custos de externalidades e de linhas de transmissão são levados em consideração. O LCOE para a matriz de geração do Nordeste é calculado para várias configurações, incluindo cenários em que a geração hidrelétrica é restrita devido às condições de seca. Concluiu-se que, uma mistura de geração em que a energia eólica substitui toda a geração de combustíveis fósseis até 2020, poderia reduzir o LCOE na região em aproximadamente 46% e diminuir substancialmente as emissões de CO2eq. Dois métodos diferentes são usados para examinar os limites da integração de altas penetrações de tecnologias de geração renovável variáveis em um sistema de energia com uma grande proporção de capacidade hidrelétrica. No primeiro método, dados de geração eólica existentes de 16 parques eólicos são extrapolados no tempo e no espaço, enquanto o segundo método utiliza um modelo de previsão numérica de tempo para simular a futura geração de energia eólica na região NE. Considerando as exigências mínimas de geração das hidrelétricas do São Francisco, estima-se que a penetração máxima de energia eólica na região NE seja de aproximadamente 50% antes que quantidades significativas de energia precisem ser desperdiçadas ou exportadas para outras regiões brasileiras. Finalmente, esta tese examina literatura adicional sobre armazenamento de energia e o impacto da integração de energia renovável variável em larga escala na estabilidade da rede elétrica e na qualidade da energia. Verificou-se que existem várias tecnologias existentes, como dispositivos de regulação de fator de potência e tensão que podem resolver estes problemas.

Submitted by Maria Suzana Diniz (msuzanad@hotmail.com) on 2015-11-05T15:02:58Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2263650 bytes, checksum: 4d60464c07f78fb9c03a13252617e730 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-05T15:02:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2263650 bytes, checksum: 4d60464c07f78fb9c03a13252617e730 (MD5) Previous issue date: 2015-07-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This work to characterize a thermoelectric device as a electrical power generator. For this propose, a thermoelectric cell was submit to different temperature profiles on his faces. The application of heat on the device was made through a feeded back controled structure with cascade Peltier cells, temperature sensors and current circuit drivers. The execution and the monitoring of this was made by an interface of acquisition and data control connected to the computer and managed by a software dedicated to this application. With this experiments was observed the electrical voltage response from the thermoelectric device in relation to temperatures applied to his faces. Also was inserted a resistive charge for behavior analysis of the electrical power provided by the device. Among the obtained results, stand out the variation of the Seebeck coefficient when the average of work’s temperature changes. The power provided by the thermoelectric device setted as generator comes to 95 mW when submitted to a temperature difference ((ΔT) in 40 ºC. The power and current curves are showed in relation to the voltage generated by the device. / Este trabalho caracteriza um dispositivo termoelétrico como gerador de energia elétrica. Para tal propósito, uma célula termoelétrica foi submetida a diferentes perfis de temperatura em suas faces.A aplicação de calor no dispositivo foi feita através de uma estrutura de controle retroalimentada composta por células de Peltier em cascata,sensores de temperatura e circuitos condicionadores de corrente. A execução e o monitoramento do sistema foram feitos através de uma interface de aquisição e controle de dados, conectada a um computador e gerenciada por um software dedicado a aplicação. Com estes experimentos foi observada a resposta da tensão elétrica do dispositivo termoelétrico em relação às temperaturas aplicadas em suas faces. Também foi inserida uma carga resistiva para analise do comportamento da potência elétrica fornecida pelo dispositivo. Dentre os resultados obtidos, destaca-se a variação do coeficiente de Seebeck quando é variada a temperatura média de trabalho. A potência fornecida pelo dispositivo termoelétrico configurado como gerador chega a 95 mW quando submetido a uma diferença de temperatura (ΔT) de 40 ºC.A curva de potência e corrente elétrica são apresentadas em relação à tensão gerada pelo dispositivo.

O Brasil passa por um momento de crescimento e de destaque em investimentos no cenário mundial, o que requer o aumento de sua capacidade instalada de geração de energia elétrica. O país sempre foi um exemplo em termos de sustentabilidade neste setor, com as fontes renováveis, lideradas pelas hidrelétricas, respondendo por aproximadamente 80% da geração anual. Entre 2005 e 2008, entretanto, o país iniciou uma fase de investimentos em termelétricas, fontes altamente nocivas e poluentes para o meio-ambiente. A partir de 2009, os investimentos foram focados em usinas eólicas e grandes hidrelétricas com reservatórios reduzidos, fontes intermitentes que aumentam a volatilidade do sistema elétrico e o risco de problemas por falta temporária de energia. Dentro deste contexto, existe uma alternativa que pode oferecer benefícios nos mais diversos sentidos: os resíduos de cana-de-açúcar. Além de terem sua maior participação no período seco contam com o benefício da localização próxima aos grandes centros de consumo de energia elétrica. Enquanto o IPEA divulgou um plano em 2012 no qual aproximadamente 16 GWmédios poderiam ser adicionados ao sistema elétrico, através dos resíduos desta fonte, diversos autores estimam este valor em 8 GW médios. Apesar de todos os benefícios oferecidos pela fonte, os usineiros tem vendido pouca energia nos leilões para o mercado cativo e também não tem aproveitado as oportunidades de um mercado livre especial (ou incentivado) ainda reduzido. Nesta dissertação estudamos os benefícios e o potencial existente desta fonte para confirmar o baixo aproveitamento na matriz elétrica. Além disso, estudamos os possíveis entraves para o maior desenvolvimento desta fonte, partindo de todas as possíveis alternativas mencionadas pelos usineiros e chegando a quais são os reais motivos do fraco desempenho em comercialização. Com estes entraves mapeados conseguimos sugerir possíveis alternativas que os diversos agentes do setor elétrico podem adotar para conseguir melhorar o desempenho da fonte no setor elétrico. Uma das principais conclusões desta dissertação é que deve existir um interesse coletivo no desenvolvimento desta fonte para que ela possa ter sucesso. Governo, em suas diversas esferas, usineiros e agentes profissionais do setor elétrico devem atuar em união para conseguir reduzir os investimentos necessários, melhorando os preços com o mesmo retorno. Com melhores preços e possibilidade de melhores resultados em leilões, é possível aproveitar as já existentes linhas de financiamento do BNDES para investir nestas transformações e substituições de caldeiras e turbinas. Além disso, é mostrado que não é necessário criar subsídios cruzados ou soluções mais complexas para desenvolver o setor. / Brazil is passing through a moment of growth and is a country highlighted for investments around the world, which requires increases in its installed capacity of electric power. The country has always been an example in terms of sustainability in this sector, with the renewables, led by hydropower, accounting for approximately 80% of annual generation. Between 2005 and 2008, however, the country began a phase of investments in thermo power plants, fountains and highly harmful pollutants for the environment. Since 2009, investments were focused on wind power plants and large hydroelectric with low reservoirs, intermittent sources that increase the volatility of the electrical system and the risk of problems due to temporary power outages. Within this context, there is an alternative that can offer benefits in several ways: waste of sugarcane. Besides having their greater participation in the dry season can be in operations at any time and still have the benefit of the location close to major electricity consumption centers. While IPEA announced a plan in 2012 in which approximately 16 average GW could be added to the electrical system, through waste from this source, several authors estimate this value on 8 average GW. Despite all the benefits offered by the source, the mill owners have sold just a small amount of energy at auctions to the captive market and also had not taken advantage of the opportunities of a special free market (or encouraged) further reduced. In this thesis we study the benefits and the existing potential of the source to confirm the low share in the energy matrix. Furthermore, we studied the possible barriers to the further development of this source, starting in all possible alternatives mentioned by mill owners and reaching what are the real reasons for the poor performance in energy trading. Once these barriers were mapped we could suggest possible alternatives that the different stakeholders of the power sectors can adopt to improve market performance in the electricity industry. One of the main conclusions of this work is that there must be a collective interest in developing this source so she can succeed. Governments, in their various dimensions, mill owners and professional agents in the electricity sector must work in unity to successfully reduce the necessary investments, improving the sale prices with the same expected returns. With the best prices and the possibility of better results in auctions, it is possible to leverage existing financing lines of BNDES, to invest in these transformation and replacement of boilers and turbines. Furthermore, it is shown that it is not necessary to create cross-sector subsidies or more complex solutions to develop the source in the sector.

O objetivo desse trabalho é a construção de um sistema de geração de energia elétrica, para uso em locais remotos, tendo como fonte primária a energia proveniente de ondas marinhas. Numa primeira etapa foram realizados estudos e análises dos principais parâmetros significativos para a geração da energia elétrica e os dados de consumo de eletroeletrônicos. Este sistema serviu para coletar e armazenar dados que orientam o desenvolvimento de bombas e turbinas para a geração de energia elétrica. Foram também usados para avaliar o seu rendimento em diversas aplicações que necessitavam de energia elétrica. O uso da energia elétrica gerada também foi estudado para melhorar o seu rendimento diante dos vários equipamentos que foram utilizados desde notebooks até geladeiras convencionais. Foram empregados um microcontrolador, da família \"arduino\", vários sensores colocados em pontos estratégicos no local e os dados armazenados em memória durante o período do desenvolvimento. Sensores de pressão, vazão, amplitude das ondas, sentido do vento, temperatura e vários medidores (de tensão e corrente em AC e DC) foram usados para obter valores numéricos para análises de rendimentos de conversão em energia elétrica, vazão e outros parâmetros importantes para uma posterior melhoria no projeto inicial. Os dados foram armazenados em memórias do tipo cartão SD de 16 G bytes. Foi confeccionada uma bomba de água movida pelas ondas marinhas. Sua implantação ocorreu na Ilha do Arvoredo, em Guarujá, SP, onde a energia elétrica era gerada através do uso de motores a diesel. A água é bombeada a uma altura de 30 metros e armazenada em um tanque com capacidade de 20.000 litros. A água armazenada vai diretamente para uma turbina geradora de eletricidade por um sistema controlador de pressão e, pode gerar uma potência elétrica de até 200 W. O excedente de água poderá ser também usado para os viveiros de animais marinhos. A maior parte dos materiais que foram utilizados na fabricação dos equipamentos foi de materiais recicláveis reduzindo o custo do projeto. Esse projeto estará disponível para comunidades carentes que necessitam de energia elétrica em locais remotos, normalmente ilhas, mas podem ser adaptadas em terra desde que possuam quedas de água. O projeto de geração de energia usando ondas marinhas é inovador e com fins sociais para pessoas de baixa renda como os pescadores. Normalmente o pescado conseguido nas proximidades de ilhas isoladas são salgados para serem conservados devido à falta de refrigeração. / The aim of this work is the constructions of an electrical power generation system for use in remote locations, having primary source of energy from sea waves. At a first step were carried out studies and analyzes of the main important parameters for the generation of electricity and electronics power consumption data. This system was used to collect and store data that guide the development of pumps and turbines for generating electricity. Various electronics applications were also used to evaluate the total electricity was required and were studied to improve their performance like notebooks or conventional refrigerators. A microcontroller was employed and several sensors placed at strategic points in the power generation energy system and the data stored in the memory card during the development period. Pressure sensors, flow, amplitude of waves, wind direction, temperature and various electrical sensors (voltage and current in AC and DC) that were used to obtain numerical values for analysis of conversion into electrical energy, water flow and other important parameters for further improvement the initial project. The data were stored on SD memory card of 16 G bytes. A water pump driven by ocean sea waves was made. This work has taken place in Ilha do Arvoredo, in Guarujá, SP, where the electricity was generated using diesel engines. The water is pumped until 30 meters high and stored in a tank with 20.000 liters. This stored water goes directly to the turbine by a pressure system control and generate an electrical power output up to 200 W. When not require, the exceeding water can also be used for marine animals nurseries. Most materials that were used in manufacturing of the equipment is recyclable materials reducing the cost of the project. The final project will be available to poor communities that need electricity in remote locations. Usually the fish achieved near isolated islands are salted to be maintained for lack of refrigeration.

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.

A regulamentação do livre acesso aos sistemas de transmissão e distribuição possibilitou aos agentes do setor elétrico o direito à utilização dos sistemas elétricos mediante ressarcimento dos respectivos custos. O livre acesso é parte do processo de reestruturação do setor elétrico que visava ao atendimento da expansão da demanda de energia com a liberalização do mercado energético nacional, promovendo a competitividade entre os agentes. Com o livre acesso, surgiu a necessidade de desenvolver métodos eficientes de remuneração pelo uso dos sistemas de transmissão e distribuição, de modo a incentivar o acesso racional a essas redes, minimizando os custos com ampliações e otimizando a operação do sistema elétrico interligado (SIN) e das redes de distribuição. Nesse sentido, definiu-se uma metodologia para o cálculo das tarifas de uso dos sistemas de transmissão (TUST), que procura sinalizar o impacto individual causado pelos usuários na rede, enquanto que as tarifas de uso dos sistemas de distribuição (TUSD) foram definidas a partir dos Custos Marginais de Expansão para cada nível de tensão destes sistemas. Entretanto, a metodologia de TUSD implementada não se aplicava ao segmento geração, que passou a ser cobrado pelo menor valor do segmento consumo, ou ainda, por valores médios regionais da concessionária. O modelo de tarifação empregado, considerado provisório desde 1999, provocava distorções na sinalização econômica e na competitividade entre os agentes, além de não incentivar as centrais geradoras na busca dos melhores pontos de acesso às redes de distribuição. Em janeiro de 2009, a Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), com o objetivo de sanar as distorções existentes, publicou outra metodologia para o cálculo das TUSD de centrais geradores (TUSDg). Este trabalho propõe-se a analisar a nova metodologia estabelecida pela ANEEL para o cálculo da TUSDg, apresentando uma discussão sobre a metodologia adotada e os principais conceitos envolvidos, assim como uma variante metodológica focada no mesmo objetivo. / Since the free access regulation for the transmission and distribution power systems, the use of the networks is permited taking into account an appropriate charge, in order to compensate part of the systems cost to the grid owners. Electrical sector reforms, including the free access regulation, aim at to satisfy the electricity demand expansion that happened in consequence of the Brazilian electricity market liberalization, promoting competition between agents. Along with the free access, the need for efficient methods for establishing the transmission and distribution use of system\'s charge has emerged, aiming at to promote the rational access to the transmission and distribution networks, in order to minimize the expansion investments and to optimize the National Interconnected System and distribution grids operation. The methodology to calculate the TUOS charge (Transmission use of system charge) has been defined to show the individual impact caused by the net\'s users, and the DUOS charge (Distribution use of system charge) to compensate expansion costs in each network voltage level. However, the DUOS charge excluded the generation sector, that was charged by the smallest value of consumer\'s sector, or by their average of regional values. The methodology for the calculation of the Duos Charge used since 1999 was considered provisory and has caused distortions in the economic sign and also in the competitiveness between the agents. Furthermore, it didn\'t encourage the generator agents to look for the better access points in distribution systems. In January this year, the Brazilian Electricity Regulatory Agency (ANEEL, in Portuguese initials) has defined another methodology to calculate the DUOS charge for generating agents in order to correct such distortions. This work analyses the new methodology, discussing its main characteristics and presenting another option to calculate the DUOS charge for generation plants, aiming at the same purpose.

O setor leiteiro brasileiro caracterizado por um grande número de produtores, que, porém, apresentam baixos índices de produtividade e qualidade. Em relação à qualidade, necessária a implantação de sistemas de resfriamento e conservação do leite na fazenda. Contudo, o investimento nesse tipo de equipamento muitas vezes inviabilizado pelos baixos volumes de produção, bem como pela não disponibilidade de energia elétrica na área rural. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho determinar qual a configuração ótima para o sistema de resfriamento de leite de uma fazenda leiteira de pequeno ou médio porte, que será inserida em um projeto de digestão anaeróbica no âmbito do Mecanismo de Desenvolvimento Limpo do Protocolo de Kyoto, implementado por uma empresa interessada na comercialização dos créditos de carbono. Como esse projeto disponibilizará ao produtor um insumo energético renovável e de baixo custo (o biogás resultante da digestão), a determinação da configuração ótima considerou dois possíveis cenários: o de um produtor que ainda não conta com um sistema para resfriamento de leite in loco, e o de um produtor que já conta com esse sistema, acionado por energia elétrica, e estuda a viabilidade de investir na geração de energia usando o biogás na substituição da energia elétrica adquirida da rede pública de distribuição. Foram analisados os aspectos técnicos ligados ao dimensionamento das configurações, avaliação do consumo dos diferentes insumos energéticos e quantificação dos créditos de carbono, bem como os aspectos econômicos envolvidos (investimentos, custos operacionais e de manutenção, recursos advindos da comercialização dos créditos de carbono). Foi também avaliado o impacto da introdução do sistema de refrigeração nos custos de produção do litro do leite e nos valores recebidos pelo produtor na venda do produto. A análise mostra que a utilização de um gerador acionado por um motor de combustão interna de ciclo Otto movido a biogás a melhor configuração para um novo sistema. Para sistemas já existentes, a substituição da compra de energia elétrica por geração in loco também uma alternativa interessante, ainda que apresente um tempo de retorno de investimento relativamente elevado para os padrões brasileiros. / The Brazilian dairy sector is characterized by a great number of producers, presenting low productivity and product quality. Concerning to quality, it is necessary the implantation of cooling systems for milk and conservation on farm. However, a low milk production level and the electric power availability on rural areas sometimes make unfeasible investments on these types of coolers. In this context, the goal of this work is to determine the best configuration of a milk cooling system for small and medium-scale dairy farms to be included in an anaerobic digestion project based on the Clean Development Mechanism of the Protocol of Kyoto. Such project is to be implemented by a company interested in commercialize the carbon credits generated. Once the project will provide to the farmer a renewable and low-cost energy resource (the biogas resulting of the anaerobic digestion), it was considered two possible sceneries: a producer that does not count on a cooling system, and a producer that may want to replace purchased electricity by a generation system based on a biogas-fueled engine to power an already existing system for milk cooling. The work analyzed several technical aspects connected to cooling system sizing, feasible configurations for supplying the cooling demand, evaluation of the consumption of the different energy inputs (electricity and biogas) of considered configurations. It was evaluated the carbon credits generation, as well as the involved economical aspects (investments, operational and maintenance costs, earnings from commercialization of carbon credits). It was also evaluated the impact of introducing the cooling system on milk production costs and values received by the producer. The analysis shows that a biogas-fueled Otto-engine electrical generator is the best configuration for a new system, and that the replacement of the electric power purchase for generation on farm is also an interesting alternative, although its payback time is relatively high for Brazilian standards.