Made available in DSpace on 2016-08-29T15:38:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_6546_Uma Metodologia para Reconfiguração de Redes Inteligentes.pdf: 8452695 bytes, checksum: 18c06fbd13ed0f599c9c6f6799e6fc6c (MD5) Previous issue date: 2013-06-14 / Neste trabalho é investigada a reconfiguração de redes inteligentes de energia elétrica, a qual consiste em uma ação de controle realizada em situações de contingência, contribuindo para a continuidade de atendimento às cargas prioritárias. A operação de reconfiguração muda a topologia, eventualmente rejeita cargas de menor prioridade (desconectando-as da rede) e busca manter um balanço entre demanda e oferta de potência. São abordados alguns aspectos conceituais sobre microrredes e redes inteligentes. Com relação às microrredes, são apresentados um breve histórico e suas principais características. Em seguida, as redes inteligentes são caracterizadas e a definição de inteligência em sistemas de energia é abordada conforme definição da NEMA (National Electrical Manufacturers Association). Também é apresentada uma comparação entre redes inteligentes e redes elétricas convencionais. Finalmente são destacadas as oportunidades que as redes inteligentes proporcionam para a resolução do problema da reconfiguração de microrredes. Como principais contribuições desta dissertação de mestrado, citam-se: a formalização de indicadores de desempenho da reconfiguração; a proposta de um conjunto de estados da topologia que compõem uma metodologia de reconfiguração; estudos da reconfiguração de uma rede inteligente contendo duas microredes integradas com o SEP (Sistema Elétrico de Potência) através de PCC (Ponto Comum de Acoplamento). Foram implementadas e analisadas reconfigurações das microrredes dos casos SPS (Ship Power System - SPS) de oito barras e de uma microrrede do CERTS (Consortium for Electric Reliability Technology Solutions) com modificações. Adicionalmente, foi estudada a reconfiguração de uma rede inteligente, formada a partir da integração de duas microrredes semelhantes ao caso SPS e CERTS, ambas com conexão ao SEP através de PCCs. A partir de uma análise dos resultados alcançados, é possível observar que a metodologia aplicada funciona de forma satisfatória para os casos estudados. Finalmente, são identificados alguns trabalhos a serem ainda realizados, a fim de complementar esta dissertação, a saber: ajuste automático de parâmetros da metodologia de rejeição de carga e análise transitória de operação.

MACHADO, R. C. P. Ferramenta computacional para geração distribuída a partir de sistemas híbridos renováveis. 2014. 101 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-02-19T17:41:47Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_rcpmachado.pdf: 2474110 bytes, checksum: cc150502c84ef387273673ed0b3807e5 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-02-19T19:21:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_rcpmachado.pdf: 2474110 bytes, checksum: cc150502c84ef387273673ed0b3807e5 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-19T19:21:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_rcpmachado.pdf: 2474110 bytes, checksum: cc150502c84ef387273673ed0b3807e5 (MD5) Previous issue date: 2014-04-29 / This work presents the development of a computational tool to aid in energy planning called GDHER (Distributed Generation of Hybrid Systems for Renewable Energy) The program can be used without cost since it was developed through the Calc a program of electronic spreadsheet similar to Excel which is part of a package of several free applications of Broffice After identifying some limitations of the main software available on the market we obtained a new tool adapted to the Brazilian reality especially to rural and isolated areas which uses the portuguese as language and has an interface very user friendly facilitating the understanding and operation of the program by the user The program allows the user to do the scaling of some methods of electricity generation from clean technologies such as solar photovoltaics wind turbines and biodigesters and through a financial analysis these systems are compared with the extension of the network of electric energy allowing the user get a prognosis of viability The tool also allows the user to do the scaling and the financial analysis of some configurations of hybrid systems like photovoltaic-wind photovoltaic-digester and wind-digester in order to find the optimal configuration for the project For validation of the program it was done a case study and from the financial analysis and sensitivity analysis the modality of electric energy supply more viable for individualized systems are the digesters then are the photovoltaic modules and the electrical network and finally are the wind turbines According to the financial analysis of hybrid systems the configuration more profitable is 75% of demand being served by biodigesters and 25% by photovoltaic modules The results are presented using tables and graphs for better understanding of the user With all these features the tool allows to scale systems with maximum efficiency and lower costs thereby obtaining more appropriate and reliable systems both from the technical point of view as financial / A presente dissertação apresenta o desenvolvimento de uma ferramenta computacional de auxílio ao planejamento energético chamada de GDHER (Geração Distribuída de Sistemas Híbridos de Energias Renováveis) A ferramenta pode ser utilizada sem custo uma vez que foi desenvolvido através do Calc um programa de planilha eletrônica semelhante ao Excel que faz parte de um pacote de vários aplicativos livres da Broffice Após identificar algumas limitações dos principais softwares disponíveis no mercado foi desenvolvida uma nova ferramenta adaptada à realidade brasileira principalmente voltada às áreas rurais e isoladas que utiliza o português como idioma e possui uma interface bastante amigável facilitando sua compreensão e operação pelo usuário A ferramenta permite o usuário fazer dimensionamento de algumas modalidades de geração de energia elétrica a partir de tecnologias limpas como a solar fotovoltaica aerogeradores e biodigestores e através de uma análise financeira esses sistemas são comparados com a extensão da rede de energia elétrica permitindo que o usuário obtenha um prognóstico de viabilidade A ferramenta também permite fazer o dimensionamento e a análise financeira de configurações de sistemas híbridos como fotovoltaico-eólico fotovoltaico-biodigestor e biodigestor-eólico a fim de encontrar a configuração ótima para o projeto Para validação da ferramenta foi feito um estudo de caso e a partir da análise financeira e análise de sensibilidade a modalidade de fornecimento de energia elétrica mais viável para os sistemas individualizados são os biodigestores em seguida são os módulos fotovoltaicos e a rede elétrica e por último são os aerogeradores De acordo com a análise financeira dos sistemas híbridos a configuração mais lucrativo é 75% da demanda sendo atendida por biodigestores e 25% por módulos fotovoltaicos Os resultados são apresentados através de tabelas e gráficos para melhor compreensão do usuário Com todas essas características a ferramenta proposta permite dimensionar sistemas com máxima eficiência e menor custo obtendo assim sistemas mais adequados e confiáveis tanto do ponto de vista técnico como financeiro

ALMADA, J. B. Modelagem, controle e gerenciamento da operação de microrredes com fontes renováveis. 2013. 216 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2014-04-01T14:14:16Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_jbalmada.pdf: 3514838 bytes, checksum: 06cfc29918bc456c507ff53ffc14134b (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2014-04-02T18:16:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_jbalmada.pdf: 3514838 bytes, checksum: 06cfc29918bc456c507ff53ffc14134b (MD5) / Made available in DSpace on 2014-04-02T18:16:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_jbalmada.pdf: 3514838 bytes, checksum: 06cfc29918bc456c507ff53ffc14134b (MD5) Previous issue date: 2013-11-28 / Nowadays, the distribution networks of electricity are the segment of the electrical power systems that has experienced more changes, due in particular to the presence of distributed generation and the technological advances in the areas of instrumentation, automation, measurement, information technology and comunication. This work aims to present the modelling, the control and the operation management of a group of small-scale energy resources connected to the low voltage, which coordinated form a microgrid. The microgrid energy resources are solar photovoltaic sources, wind energy based on double fed induction generator and hydrogen fuel cell, and a storage system with batteries. Two conceptions are developed: a single-phase microgrid and a three-phase microgrid, both operating in connected mode and isolated from the utility. Each energy resource is connected to a point of common coupling through power converters. For each converter was designed a set of control loops. The master-slave strategy was used to control the converters and to microgrid management. In master-slave configuration only the master converter is designed to be the voltage reference and others operate as a current source. For managing the steady state operation of microgrids different operating scenarios were considered, with variation of load and generation levels, as well as changes in tariff flags, for load supply with economy and sources operating at maximum efficiency. The proposed systems operate satisfactorily fulfill the requirements of utility for synchronization and disconnection. The injected currents are below the allowed distortion level. In stand-alone mode, the system voltage remains within the appropriate level of amplitude and frequency. / Atualmente, as redes de distribuição de energia elétrica são o segmento dos siste-mas elétricos de potência que mais tem experimentado mudanças, devido, em es-pecial, à presença da geração distribuída e aos avanços tecnológicos nas áreas de instrumentação, automação, medição, tecnologia da informação e comunicação. Este trabalho tem por objetivo apresentar a modelagem, o controle e o gerenciamento da operação de um conjunto de recursos energéticos de pequeno porte, conectados à baixa tensão, que coordenados formam uma microrrede. Os recursos energéticos da microrrede são fontes solar fotovoltaica, eolielétrica com gerador de indução de dupla alimentação e célula combustível a hidrogênio, e um sistema de armazenamento de energia a baterias. Duas concepções de microrredes são desenvolvidas: microrrede monofásica e microrrede trifásica, ambas operando em modo conectado e isolado da rede elétrica principal. Cada recurso energético é conectado a um ponto comum de conexão através de conversores de potência. Para cada conversor foi projetado um conjunto de malhas de controle. A estratégia mestre-escravo foi usada para o controle dos conversores e gerenciamento da microrrede. Na configuração mestre-escravo apenas o conversor mestre é designado para ser a referência de tensão que os outros conversores necessitam para operarem como fonte de corrente. Para o gerenciamento da operação das microrredes em regime permanente, foram considerados diferentes cenários de operação, com variação de níveis de carga e de geração, bem como variação de bandeiras e postos tarifários, visando atender a carga com economicidade e fontes operando em máxima eficiência. Os sistemas propostos operam de forma satisfatória obedecendo aos requisitos da concessionária para a sincronização e desconexão. As harmônicas de corrente injetada estão abaixo do nível de distorção permitido. No modo isolado, a tensão dos sistemas permanece dentro do nível adequado de amplitude e frequência.

CARVALHO, Francisco Ivanhoel Aguiar de. Uma avaliação de viabilidade financeira no uso da energia solar fotovoltaica apoiada pela resolução ANEEL 482/2012 sobre geração distribuída no setor elétrico do Brasil. 2014. 109 f. Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Ceará, Faculdade de Economia, Administração, Atuária e Contabilidade, Mestrado Profissional em Administração e Controladoria, Fortaleza-CE, 2014. / Submitted by Dioneide Barros (dioneidebarros@gmail.com) on 2016-03-21T16:25:05Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_fiacarvalho.pdf: 1889508 bytes, checksum: d32837337b49aa89316b1c78c8f8918d (MD5) / Approved for entry into archive by Dioneide Barros(dioneidebarros@gmail.com) on 2016-03-22T14:49:27Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_fiacarvalho.pdf: 1889508 bytes, checksum: d32837337b49aa89316b1c78c8f8918d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-22T14:49:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_fiacarvalho.pdf: 1889508 bytes, checksum: d32837337b49aa89316b1c78c8f8918d (MD5) Previous issue date: 2014 / This dissertation is to examine, through an economic analysis the impacts of the implementation of ANEEL Resolution 482/2012 laying down the general conditions for the access of micro and minigeneration conferred to the distribution systems of electric power from the method of energy compensation. As a way to evaluate the economic feasibility for implementation of the methodology in the Brazilian electric sector, the survey was conducted on Photovoltaic Systems Connected to the Network - SFCR by building two scenarios: (i) proposal for self-sufficiency in photovoltaic generation, paying availability cost of distribution and taxes due and (ii) where the aim is to use photovoltaic in order to cancel the "sun time" in alternative generation, also paying costs availability and taxes. A model KD140SX-UPU panel was used, for their benefit cost and compatible with lifetime-researched bibliography. Also was used to rate the residential consumer B1 approved by ANEEL for COELCE through the approving resolution 1.711/2014, which is 0.35922 R$ / kWh plus taxes. The results of the economic analysis for the consumer proved attractive only for scenario (ii) because the internal rate of return was higher than the hurdle rate and the average payback time was calculated between 7 and 10 years. About the impact of the power utility, the results indicated that the adhesion of potential customers, probably the last consumption range (greater than 220 kWh) could lead to economic effects in Net Operating Revenue, which may be the subject of future research, but that the grid would be affected positively, since the decentralized load would bring a loss reduction, stability of supply voltage and, in some circumstances, delay of future investments. Furthermore, it is noted that the price impact could reflect positively to the captive consumers, since the excess energy injected into the network, provide a better study of the planning area of engineering companies, better sizing electrical equipment and enabling best use of these assets, optimizing their lifetime and contributing to the low tariffs. / A presente dissertação analisa a viabilidade financeira de implantação de projetos de geração de energia fotovoltaica na perspectiva do consumidor. Através da Resolução Normativa ANEEL 482/2012, que estabelece as condições gerais para o acesso de microgeração e minigeração conferidas aos sistemas de distribuição de energia elétrica por meio do método de compensação do referido produto energético. Para tanto, a pesquisa foi realizada sobre os Sistemas Fotovoltaicos Conectados à Rede – SFCR, através da construção de dois cenários: (i) proposta de auto-suficiência em geração fotovoltaica, pagando o custo de disponibilidade da distribuidora e os impostos devidos e (ii) onde o intuito é utilizar a energia fotovoltaica de forma a anular o “horário de sol” na geração alternativa, também arcando com custos de disponibilidade e impostos devidos. As simulações utilizaram o painel KD140SX-UPU, por seu custo benefício e vida útil, tomando por base a tarifa do consumidor residencial B1 homologada pela ANEEL para a COELCE através da Resolução Homologatória 1.711/2014, que é de 0,35922 R$/kWh. O resultado da análise econômica para o consumidor mostrou-se atrativa apenas no cenário (ii) uma vez que a Taxa Interna de Retorno foi maior que a Taxa Mínima de Atratividade e o tempo médio de Payback calculado de 9,92 anos. Acerca de efeitos para a concessionária de energia, as discussões indicaram que a adesão de potenciais consumidores, provavelmente da ultima faixa de consumo (maior que 220 kWh) poderia ocasionar impactos econômicos na Receita Operacional Liquida, o que pode ser objeto de pesquisas futuras, mas que a rede elétrica seria afetada de forma positiva, uma vez que a carga descentralizada traria uma redução de perdas, estabilidade de tensão de fornecimento e a possibilidade de postergação dos investimentos na ampliação da rede de distribuição. A pesquisa conclui que a implementação plena da Resolução ANEEL 482/2012 torna-se viável com modificações regulatórias, regras claras no aspecto técnico, maior participação governamental na concessão de incentivos financeiros e em linhas especiais de financiamento. Por estas implementações, benefícios tarifários poderiam refletir de forma positiva para o consumidor cativo, uma vez a energia excedente injetada na rede, acarretaria um melhor planejamento de engenharia das empresas, dimensionando melhor os equipamentos elétricos, otimizando, assim, os índices de aproveitamento destes bens, aumentando sua vida útil e contribuindo para a modicidade tarifária.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-12-22T03:06:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 336604.pdf: 3331717 bytes, checksum: 5a850acace1eac574f2afc84f657333a (MD5) Previous issue date: 2015 / A crescente integração de microgeração próxima às cargas, aliada à utilização de sistemas de armazenamento, à evolução tecnológica e ao aumento da demanda contribuem para a transformação das redes elétricas atuais em sistemas mais inteligentes e eficientes. O conceito de microrrede surge como um elemento facilitador para comportar essas mudanças previstas nos sistemas elétricos. Com o surgimento das redes inteligentes (smart grids) novas funcionalidades serão alcançadas trazendo benefícios para os consumidores e fornecedores de energia elétrica. Neste contexto, a estimação de estados tem papel fundamental para o controle e operação seguros e flexíveis destes sistemas. Esta dissertação apresenta uma proposta para integrar as diferentes classes de medida encontradas nas microrredes com o intuito de viabilizar a estimação de estados nestes sistemas. A estratégia proposta adota para cada classe de medida um estimador individual e, com base nas técnicas de fusão de dados, fornece uma estimativa ótima para as variáveis de estado da rede. As classes de medida tratadas nesta dissertação compreendem: pseudomedidas, medidas oriundas do sistema SCADA, medidas fasoriais sincronizadas e dados de medidores inteligentes. Um estimador híbrido idealizado, que processa simultaneamente medidas das diversas classes consideradas é implementado com o intuito de avaliar os resultados obtidos via estimação de estados através da fusão de dados. Outro problema abordado na dissertação está relacionado à capacidade das microrredes operarem em modo isolado, situação em que podem se verificar desvios significativos de frequência na transição desde o modo interligado. Sistemas de armazenamento de energia apresentam potencial para promover o balanceamento da geração e da carga e assim evitar tais excursões de frequência, além de funcionar como geração adicional às fontes de geração distribuída. Esta dissertação considera a inserção de bancos de bateria para avaliar sua contribuição para o controle de frequência em um sistema-teste correspondente a uma microrrede realística.<br> / Abstract : Factors such as the increasing integration of microgeneration at nodes close to the load, aggregation of energy storage devices, new technology developments, and growing demand have contributed to turn conventional electric grids into smarter and more efficient systems. The microgrid concept arises as a means to materialize those changes at the power distribution level. With the advent of the smart grids, new functionalities will be achieved, bringing benefits to consumers and electric energy providers alike. In this context, Power System State Estimation has a fundamental role as an instrument to ensure operation security as well as flexible control and operation for such systems. This thesis proposes a methodology to integrate distinct measurement classes available at the microgrids level in order to take the best possible advantage of them in the process of building a reliable real-time model for the underlying network. The proposed strategy processes the measurements pertaining to each class through an individual estimator. In a subsequent stage, data fusion techniques are employed to combine individual estimation results so as to ultimately provide optimal state estimatives. The latter step relies on established principles of Estimation Fusion Theory. The measurement classes considered in this work are: load forecast-based pseudomeasurements, SCADA measurements, synchronized phasor measurements and data gathered from smart meters. Results of an idealized hybrid estimator capable of simultaneously processing different measurement classes are used as a reference to evaluate results provided by the data fusion state estimator. Another problem addressed in the dissertation is related to the microgrid capability for operating in islanded mode. In the transition from interconnected to islanded mode, significant frequency deviations may arise, which should be promptly mitigated through the microgrid own resources. Energy storage devices are potentially able to promote generation-load balance and avoid large frequency deviations, in addition to providing spared generation to the microgrid. Specifically, the purpose of the related investigation carried out in this thesis is the contribution of energy storage equipment to frequency control. For that purpose, a charging/discharging model for such devices is developed, and a number of case studies are simulated on a test system based on a realistic microgrid equipped with battery banks.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico,. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-09-20T04:47:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 340837.pdf: 10721089 bytes, checksum: 78fd1b4474959ceb11c6733c68667111 (MD5) Previous issue date: 2016 / Neste trabalho são apresentados os estudos de retificadores bidirecionais aplicados para as redes de distribuição ativas com barramento em corrente contínua (CC) bipolar, assim como outros conversores, os quais desempenham importantes funções em tais redes. Possíveis arranjos destes em redes ativas de distribuição, incluindo microrredes em CC,são investigados e comparados. Além disto, neste trabalho é apresentado o estudo e a implementação prática de uma rede ativa em CC bipolar,centrado principalmente em rendimento da microrrede, ou seja, do ponto de vista das perdas globais do sistema de distribuição. Baseado nestes estudos será realizada a escolha da topologia de retificador que fará aconexão entre a rede principal e a microrrede em corrente contínua. Ao longo do trabalho, será mostrado que o conversor escolhido é o retificador NPC operando em três níveis, devido ao melhor rendimento apresentado. Buscando trazer melhorias para o conversor NPC, nesta tese será proposta uma técnica de modulação para o cancelamento da ondulação de baixa frequência da tensão do ponto central do referido conversor e, consequentemente sua melhor adaptação ao fornecimento de energia em barramento CC bipolar. Resultados de simulação e experimentais serão apresentados para demonstrar que a técnica para o cancelamento da ondulação de tensão do ponto central é efetiva. Por fim, será apresentada a proposta de incluir um circuito adicional ao NPC, para executar as funções de cancelamento da corrente de baixa frequência do ponto central da microrrede em toda a faixa de operação do retificador, assim como balancear as tensões dos barramentos parciais, em operação normal. Isto resolve algumas limitações inerente são conversor NPC no que se refere à sua capacidade de balanceamento do barramento CC em condições de carregamento desbalanceado. Além disto, em caso de falha de algum braço do retificador, este circuito poderá prover tolerância a falhas.<br> / Abstract: This work presents analysis of bidirectional power rectifiers applied tofuture dc bipolar active distribution networks, as well as other converters that perform important functions in such systems. Possible arrangements of these converters in active distribution networks, including dc microgrids, are investigated. Moreover, study and practical implementation of a dc bipolar active network, mainly focused on the system-wide efficiency, i.e., from the perspective of the overall system losses is discussed. Based on these losses the rectifier topology ischosen. This rectifier provides the interface between the main network to the dc active network. In the course of the work it is shown that thechosen converter is the three-level/-phase NPC, due to the achievable higher overall efficiency. In order to introduce improvements to theNPC converter, this work proposes a modulation technique for the cancellation of the dc-link center point low frequency current components. Simulation and experiment results are presented to show that the proposed center point cancellation technique is effective. Finally, an additional circuit is presented to be added to the originalNPC converter with the function to perform the cancellation of the dclink center point low frequency current in all operating range of rectifierand provide balance of the dc-link partial voltages, during regularoperation. This circuit solves the inherent limitations of the NPCrectifier regarding its ability to control the partial dc-link voltages underhighly unbalanced conditions. In case of failure of a rectifier leg this additional circuit can provide fault-tolerant operation.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2015 / Made available in DSpace on 2016-10-19T12:40:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 336496.pdf: 22492423 bytes, checksum: b865cc3457d1209b67133f68f3075533 (MD5) Previous issue date: 2015 / Um importante aspecto relacionado à geração de energia elétrica por meio do uso de biomassa consiste na garantia da qualidade e da disponibilidade do combustível ao longo do ano. No setor sucroalcooleiro, como exemplo, bagaço encontra-se disponível principalmente durante o período da safra que na região Centro-Sul do Brasil acontece entre os meses de Abril e Dezembro. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho consiste em avaliar a viabilidade técnica e econômica da integração de concentradores parabólicos com os ciclos de cogeração do setor sucroalcooleiro como forma de estendera operação destas plantas para o período da entressafra. O potencial foi previamente identificado em função do grande número de plantas de cogeração em região em que a incidência de irradiação direta normal é adequada para a geração termossolar. Em relação à abordagem adotada, o primeiro passo consistiu na definição de uma planta de cogeração base com leiaute e características operacionais identificadas em conjunto com fabricantes de equipamentos do setor sucroalcooleiro. A planta é equipada com dois geradores de vapor com capacidade de 170 t/h de vapor superaquecido com parâmetros de 67 bar e 525 oC. O vapor superaquecido é expandido paralelamente em duas turbinas, sendo uma de contrapressão (BPST) e outra de condensação (CEST). A moagem anual da usina é de três milhões de toneladas de cana por safra. Dois leiautes de integração foram propostos e avaliados, sendo:(a) aquecimento de água de alimentação com energia solar e (b) geração de vapor saturado com energia solar para posterior superaquecimento em gerador de vapor a biomassa. Como resultados importantes, foram identificadas as características da operação dos principais componentes da planta de cogeração em condição fora do ponto de projeto. Foi identificado o potencial de economia de bagaço para ambos os casos, bem como o custo nivelado da eletricidade gerada (LCOE) em função da operação híbrida. <br> / Abstract : One important problem related to the biomass power plants operationconsists on the fuel availability along the year. This is also true for the sugarcanebagasse power plants in Brazil that are operated mainly during thesugarcane harvest period that ranges from April to December in the Center-South region. In this regard, the objective of this work was to evaluate thetechnical and economic feasibility of integrating Concentrated Solar Power(CSP) with the conventional sugarcane bagasse cogeneration power plantsin the sugarcane sector in Brazil in order to extend their operation to theoff-season period and, as a consequence, to improve the electricity production.The potential for CSP hybridization with bagasse was identified onceboth energy sources matches regionally in their availability. Regarding theadopted approach, the first step consisted on the identification of a base casesugarcane bagasse cogeneration power plant, whereby layout and operationalparameters were defined in cooperation with equipment suppliers. The cogenerationcycle has two 170 t/h capacity steam generators that provide steamat 67 bar and 525 oC. Main steam is expanded in parallel in a backpressure(BPST) and a condensing-extraction (CEST) steam turbine. Three milliontons of sugarcane are processed per harvest. Two integration layouts of parabolictrough concentrators into cogeneration cycle were evaluated, namely:(a) solar feedwater heating; (b) saturated steam generation with solar energyand post superheating in biomass steam generators. As main results, the offdesignoperation of solar aided plant concepts was here identified consideringminimal modifications on the existing infrastructure. The bagasse economypotential due to hybridization as well as the Levelized Cost of Electricity(LCOE) of additional electricity produced was identified and compared withthe current commercial CSP plants.

Submitted by ADRIANA LOPEZ VARGAS (adrialovargas@gmail.com) on 2016-04-14T14:20:54Z No. of bitstreams: 1 Analise de oportunidades de poligeração para edificações e cidades - Adriana Lopez Vargas.pdf: 3896010 bytes, checksum: 3c34d108a2a908648717c9ac5860cd3d (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-04-18T16:55:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 vargas_al_me_guara.pdf: 3896010 bytes, checksum: 3c34d108a2a908648717c9ac5860cd3d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-18T16:55:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 vargas_al_me_guara.pdf: 3896010 bytes, checksum: 3c34d108a2a908648717c9ac5860cd3d (MD5) Previous issue date: 2016-02-24 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / A geração de energia distribuída em edificações e cidades tem sido proposta como uma importante alternativa para que os países ampliem a base tecnológica de suas matrizes energéticas. No caso do Brasil, a possibilidade da incorporação da geração distribuída em edificações apresenta amparo legal por meio de recentes regulamentações do setor elétrico e das normas de melhoria da eficiência energética de edificações. Por estas razões, novos empreendimentos imobiliários com visão de sustentabilidade ambiental, estão avaliando o uso da geração distribuída na etapa de planejamento. Nesta dissertação, foi analisada uma proposta para atender as necessidades energéticas de um hospital (vapor, água quente, resfriamento e eletricidade) considerando as informações de demanda, classificadas em oito dias típicos do ano, dois por cada estação do ano (outono, inverno, primavera e verão) sendo um dia de trabalho normal e outro de final de semana. A proposta consiste na otimização de uma superestrutura composta de diferentes tecnologias de geração e cogeração incluindo equipamentos solares, para assim obter a melhor configuração em termos econômicos. A superestrutura é flexível, ou seja, permite a venda ou compra de eletricidade e analisa três casos, verificando-se a viabilidade de gerar mais eletricidade. Finalmente são apresentados os resultados da configuração final obtida pela otimização. / Distributed generation in buildings and cities has been proposed as an important option for countries in order to include more technologies in their energy mixes. In Brazil, the possibility of including distributed generation in buildings has recent advances in energy policy and building energy efficiency standards. For these reasons, new construction projects of sustainable buildings include the assessment of distributed generation in the initial stages. In this work, we present an approach for attending energy needs (steam, hot water, cooling and electricity) of a hospital. The information about demand is classified in eight typical days, two for each season of the year (autumn, winter, spring and summer); a workday and a weekend day. The approach consists in the optimization of a superstructure containing different energy generation and cogeneration technologies like solar panels, for obtaining the best configuration in economic terms. The superstructure is flexible, this is, it allows buying or selling electricity. It also analyzes three cases, verifying the feasibility for generating more electricity. Finally, the results present the final configuration obtained from the optimization process.

Neste trabalho foram selecionadas, estabelecidas e estimadas possíveis fontes de produção de hidrogênio para a geração de energia elétrica de forma distribuída, com a utilização de célula a combustível. Estudaram-se três fontes de geração de energia renovável no Brasil: a biomassa, a energia solar fotovoltaica e a energia eólica. Para o estabelecimento dos valores numéricos foram avaliadas as principais culturas agrícolas de cada estado pertencente à respectiva região e a quantidade de biomassa, na forma de rejeito agrícola, capaz de ser gerada para futura utilização na produção de hidrogênio. Da mesma maneira foi investigada e avaliada numericamente a capacidade de produção de hidrogênio através das energias eólica e solar fotovoltaica para cada região do Brasil, tomando-se como base o processo de eletrólise. Mediante os resultados obtidos é possível demonstrar as potencialidades do Brasil para a geração de energia elétrica de maneira distribuída e com a substituição de combustíveis fósseis e por conseqüência, com a melhoria do meio ambiente. / In this work they had been selected, established and possible estimates sources of hydrogen production for the generation of electric energy of distributed form, with the fuel cell use. They had been studied being overcome three sources of generation of renewable energy in Brazil: the biomass, the photo-voltaic and wind resources energies. For the establishment of the numerical values the main agricultural cultures of each pertaining state to the respective and region the amount of biomass had been evaluated, in the form of reject agriculturist, capable to be generated for future use in the hydrogen production. In the same way it was investigated and evaluated numerically the capacity of hydrogen production through the energies, wind resources and photo-voltaic for each region of Brazil, being overcome as base the electrolysis process. By means of the gotten results it is possible to demonstrate the potentialities of Brazil for the generation of electric energy in distributed way and with the fossil fuel substitution, and, for consequence with the improvement it environment.

Neste trabalho foram selecionadas, estabelecidas e estimadas possíveis fontes de produção de hidrogênio para a geração de energia elétrica de forma distribuída, com a utilização de célula a combustível. Estudaram-se três fontes de geração de energia renovável no Brasil: a biomassa, a energia solar fotovoltaica e a energia eólica. Para o estabelecimento dos valores numéricos foram avaliadas as principais culturas agrícolas de cada estado pertencente à respectiva região e a quantidade de biomassa, na forma de rejeito agrícola, capaz de ser gerada para futura utilização na produção de hidrogênio. Da mesma maneira foi investigada e avaliada numericamente a capacidade de produção de hidrogênio através das energias eólica e solar fotovoltaica para cada região do Brasil, tomando-se como base o processo de eletrólise. Mediante os resultados obtidos é possível demonstrar as potencialidades do Brasil para a geração de energia elétrica de maneira distribuída e com a substituição de combustíveis fósseis e por conseqüência, com a melhoria do meio ambiente. / In this work they had been selected, established and possible estimates sources of hydrogen production for the generation of electric energy of distributed form, with the fuel cell use. They had been studied being overcome three sources of generation of renewable energy in Brazil: the biomass, the photo-voltaic and wind resources energies. For the establishment of the numerical values the main agricultural cultures of each pertaining state to the respective and region the amount of biomass had been evaluated, in the form of reject agriculturist, capable to be generated for future use in the hydrogen production. In the same way it was investigated and evaluated numerically the capacity of hydrogen production through the energies, wind resources and photo-voltaic for each region of Brazil, being overcome as base the electrolysis process. By means of the gotten results it is possible to demonstrate the potentialities of Brazil for the generation of electric energy in distributed way and with the fossil fuel substitution, and, for consequence with the improvement it environment.