Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-07-20T11:49:38Z No. of bitstreams: 1 2017_YussefGuardiaIsmaelAcle.pdf: 18039663 bytes, checksum: 0ca2e32421122a2d9861227f7fd69d07 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-09-19T16:16:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_YussefGuardiaIsmaelAcle.pdf: 18039663 bytes, checksum: 0ca2e32421122a2d9861227f7fd69d07 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-19T16:16:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_YussefGuardiaIsmaelAcle.pdf: 18039663 bytes, checksum: 0ca2e32421122a2d9861227f7fd69d07 (MD5) Previous issue date: 2017-09-19 / Este trabalho propõe, detalha e investiga quatro abordagens para Redução de Ordem Paramétrica de Modelos (ROPM), aplicadas em estabilidade eletromecânica a pequenos sinais de Sistemas de Potência. Cada abordagem é aplicada sobre um sistema na representação de sistema descritor com matriz jacobiana aumentada, resultando em um sistema reduzido com determinados parâmetros de interesse explicitamente acessíveis. O método de Truncamento Balanceado via SLRCF-ADI foi empregado na redução da parte do sistema que não varia com os parâmetros de interesse. A primeira abordagem proposta considera como constantes as matrizes de transformação de ordem, obtidas na redução de ordem de modelo (ROM) em determinada configuração de parâmetros e as reaproveita para gerar modelos reduzidos em outras configurações de parâmetros de interesse. A segunda abordagem retira do sistema as equações e variáveis associadas, no caso, a Estabilizadores de Sistemas de Potência (ESP), realiza a ROM e, em seguida, utiliza uma metodologia proposta para reacoplar as equações dos ESPs. A terceira abordagem é semelhante à segunda, porém retira do sistema apenas as equações que contém os parâmetros de interesse. A quarta abordagem associa ramos em paralelo a ramos que contenham parâmetros de interesse, realiza a ROM sem estes ramos paralelos, e os reacopla ao sistema reduzido. Testes foram efetuados buscando-se avaliar o desempenho de cada abordagem de redução paramétrica em diferentes circunstâncias. Dada a grande quantidade de variações e graus de liberdade, alguns testes específicos foram selecionados para a avaliação de desempenho. Ao final, as abordagens foram aplicadas no ajuste de ESPs via análise de lugar geométrico das raízes, com finalidade de realocar modos instáveis e pouco amortecidos presentes no sistema. As segunda, terceira e quarta abordagens apresentaram resultados mais do que satisfatórios quanto à suas capacidades de manter resposta em frequência, no tempo e estabilidade de seus modos muito próximos do comportamento do sistema original, a níveis de erro aceitáveis. / This work proposes and investigates four approaches for parametric model order reduction (PMOR), which are applied to the power system small-signal stability problem. Each PMOR approach is determined considering a power system model whose modeling is based on a highly sparse descriptor system representation also known as unreduced Jacobian matrix approach. The problem formulation is established in such way to take into account explicitly accessible parameters of the original problem and a constant portion. This constant part in general has large scale dimension. Balanced Truncation via SLRCF-ADI method was employed for the reduction of the constant part of the system. The first PMOR approach assumes that the transformation matrices to determine the PMOR are constant, because they are computed for fixed parameters. Despite be constant, they are employed to compute MORs for a parameter range around the fixed ones. The second approach considers that the equations and variables associated to a given controller are removed from the full order model (FOM). Then a MOR is computed from the remaining FOM. After this step, the removed equations and preserved variables are reincorporated to the MOR. The third PMOR approach is similar to the second one; however it removes from the FOM only the equations that contain parameters of interest. The fourth approach associates parallel branches to those branches that contain only parameters of interest. Then it is computed the MOR without those parallel branches and finally recouple them to the reduced system. Experiments were performed in a large-scale power system model in order to evaluate each PMOR approach performance. The approaches were employed for tuning Power System Stabilizer (PSS) via Root Locus analysis. The second, third and fourth PMOR approaches presented better performances regarding their capacity to maintain frequency and time responses and modal stability very close to the original system behavior. But the fourth approach presented the best performance regarding parameter range changing and smaller model order than second and third approaches.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Economia, Administração e Contabilidade, Departamento de Economia, 2014. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2014-12-18T13:33:01Z No. of bitstreams: 1 2014_BrenoSimoniniTeixeira.pdf: 2145964 bytes, checksum: a49f755a05992b8a546b6e290d97f175 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-12-18T13:33:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_BrenoSimoniniTeixeira.pdf: 2145964 bytes, checksum: a49f755a05992b8a546b6e290d97f175 (MD5) / Esta dissertação aborda a incorporação da energia elétrica resultante do processo de cogeração que utiliza o bagaço de cana como combustível. Este processo, desenvolvido ao longo da década de 1980 e aperfeiçoado nas décadas seguintes, permitiu que a bioeletricidade oriunda da queima do bagaço consistisse em uma das principais fontes renováveis de eletricidade em um contexto de crescente restrição da capacidade de regularização dos reservatórios de hidrelétricas e de concomitante aumento da dependência em fontes térmicas. Entretanto, verifica-se que considerável parcela desta bioenergia não é incorporada ao Sistema Interligado Nacional por dois motivos de naturezas distintas, um de cunho tecnológico, representado pela baixa eficiência operacional do parque de usinas sucroalcooleiras, e outro de natureza normativa, dada a reduzida capacidade de os leilões de energia incorporarem a bioeletricidade do bagaço no Sistema Elétrico Brasileiro. Os resultados da integração destes aspectos tecnológicos e normativos permitem concluir que é possível tanto incrementar a oferta destabioeletricidade por meio da elevação da eficiência de geração, quanto majorar sua contribuição à oferta de energia elétrica por meio de alterações nos referidos leilões. Em vista da necessidade do atendimento da demanda de eletricidade, o incremento da geraçãode eletricidade a partir da cogeração a bagaço de cana ocuparia lugar que vem sendo reservado a fontes de energia mais onerosas do ponto de vista ambiental, em termos de emissão de gases de efeito estufa (GEE). Ademais, o Mecanismo de Desenvolvimento Limpo da Convenção do Clima (UNFCCC) certifica reduções de emissões de GEE na medida em que reconhece a contribuição da geração de energia oriunda da cogeração a bagaço de cana para a mitigação das mudanças do clima, o que elevou o custo de oportunidade da subutilização desta biomassa na geração elétrica. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This work accesses the insertion of sugarcane bio-electricity into the Brazilian power grid. This mechanism of power generation dates back to the 1980’s and has had its technology enhanced along the following decades, having allowed this source of electricity become one of the main sources of renewable in a context of growing restrictions suffered by hydropower plants reservoirs and concomitant dependency increase on thermal power. A significant share of the potential bioenergy from sugar cane is not incorporated to the National Integrated System (SIN), either because of operational or institutional reasons, the first due to low efficiency operating plants and the latter resulting from reduced capacity of the energy auctions to incorporate this bioelectricity to the grid. The results of the integration of these aspects have led to the conclusion that it is possible to increase both the supply of this bio-energy - through the improvement of equipment - and its share of electric supply -through some changes in the energy auctions. The increase of this renewable energy would replace power generation from fossil fuel sources, which incur in a heavier burden to the society as a whole in terms of economic and environmental costs, the latter based on greenhouse gases emissions. Moreover, the Clean Development Mechanism of the United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC) issues carbon credits in order to certify this bio-electricity’s contribution to the mitigation of climate change, which has increased the cost of opportunity of the underutilization of this biomass for power generation.

This study aims to evaluate thermoelectric energy potential in Alagoas’s and Brazil’s sugaralcohol sector by using biomass gasification technology integrated with natural gas, taking into account the current energy scenario and its tendency. The indiscriminate use of fossil energy caused serious effects in the environment; the global warming is one of consequences. Otherwise, it is a matter of fact that the energy demand will still be growing in the next years and that economic factors will continue to be decisive in the choice of energy resources. The types of energy resource which can support the energetic demand in a more efficient, economic, sustainable way, surely, will be options applied more often. The use of sugar-cane biomass energy is an option to electric energy generation, which is already employed in sugar-alcohol sector, nonetheless, it still has a large potential to be explored. The technologies employed in this sector are able to generate 26 kWh/tc (kilo watt-hour per sugar-cane crushed) on average, however, these technologies are considered inefficient when compared to sugar-cane biomass gasification technology, which are able to generate more than 300 kWh/tc. Nevertheless this technology is not commercial available. In this study, it will be explained the electric energy generation principles of biomass gasification and verified that the use of this technology together with natural gas can provide technical and economic advantages, which can accelerate the viability of the commercial use of this technology. / Este trabalho tem como objetivo quantificar o potencial de geração de energia termelétrica no setor sucroenergético alagoano e brasileiro através da tecnologia de gaseificação da biomassa integrada ao gás natural, levando em consideração o cenário energético atual e suas tendências. O uso indiscriminado da energia de origem fóssil trouxe consigo severos efeitos ao meio ambiente, tendo como uma das conseqüências o aquecimento global. Por outro lado, é fato que a demanda energética continuará a crescer nos próximos anos e que fatores econômicos continuarão a ser decisivos na escolha das fontes de energia. Nesse sentido, alternativas energéticas que possam atender a demanda de energia de forma mais eficiente, econômica e sustentável, certamente, serão opções aplicadas com maior intensidade. O aproveitamento da energia da biomassa da cana-de-açúcar é uma alternativa para geração de energia elétrica já empregada no setor sucroalcooleiro, entretanto, ainda possui um vasto potencial a ser explorado. As tecnologias empregadas nesse setor são capazes de gerar em média 26 kWh por tonelada de cana (tc), sendo estas ineficientes quando comparadas a tecnologia de gaseificação da biomassa da cana-de-açúcar que pode produzir 300 kWh/tc. Entretanto, esta tecnologia ainda não é comercialmente utilizada. No presente trabalho serão abordados os princípios de geração de energia elétrica através da gaseificação da biomassa e verificado que o uso desta tecnologia integrada ao gás natural implica em vantagens técnicas e econômicas que podem acelerar a viabilidade do uso comercial desta tecnologia.

Submitted by Jakeline Ortega (jakortega@unoeste.br) on 2018-11-14T14:11:53Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Italo Alves Montorio Junior.pdf: 2592698 bytes, checksum: 9d5d77bf50e136499f027f34e9729644 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-14T14:11:53Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Italo Alves Montorio Junior.pdf: 2592698 bytes, checksum: 9d5d77bf50e136499f027f34e9729644 (MD5) Previous issue date: 2018-05-29 / Humanity goes through a period of great transformations. Anthropic activity, mainly in recent years, has been substantially modified the terrestrial environment. Practices which damage the Earth system, such as Greenhouse Gas (GHG) emissions, can compromise the terrestrial life. The utilization of non-renewable sources has promoted a significant increase in air pollutant emissions. It supposes that the population, now estimated at more than seven billion, is expected to reach around 10 billion people by 2050 and the global economy to triple in this period, conditions that will lead to large increases in global demand for energy. Due to this continuous and progressive increase in energy consumption, it will be necessary to generate more electricity. Therefore, there is a need of an intense analysis of the anthropic practiced activities. The hypothesis of this work is presented as the alteration of the Electric Matrix composition in order to mitigate the Greenhouse Gas emission. The present work has as objectives to study the projection of GHG emission in the Brazilian Electrical Matrix by the year 2050 using the "Calculadora Brasil 2050" application, to perform a case study of the alteration in the Electric Matrix composition of energy consumed by Instituto Federal de São Paulo, Presidente Epitácio Campus, through a photovoltaic micro power plant and the an energy efficiency program, and finally, to study the global Electrical Matrix composition and its implications on environmental issues through qualitative and quantitative documentary research of applied nature. The Brazilian Electrical Matrix is expected to have an increment in the use of photovoltaic solar energy and in energy efficiency to maintain GHG emissions in the year of 2050 at the same current levels. There was an 8.30% reduction in the consumption of the Electrical Energy (EE) acquired from the distribution network with the installation of the photovoltaic micro power plant, and it occurred a reduction of 51% in the EE consumption for lighting with the implemented energy efficiency program. The institution stopped using 1,386.78 KWh per month from non-renewable sources, which is equivalent to a reduction of 31.8%, proving the alteration in the Electric Matrix consumed by the campus. In the world, countries have a distinct relation between the use of renewable and non-renewable sources for EE generation, implicating in a possibility of classification of these countries in relation to environmental issues by the Environmental Contribution Rate (ECR). The Environmental Balance Time (EBaT) of photovoltaic panels is related to the ECR and the Energy Pay Back Time (EPBT) of the system. / A humanidade passa por um período de grandes transformações. A atividade antrópica, principalmente nos últimos anos, tem modificado substancialmente o ambiente terrestre. Práticas que lesionam o sistema do planeta Terra, como as emissões de gases de efeito estufa, podem comprometer a vida terrestre. A utilização de fontes não renováveis promoveu um acréscimo significativo nas emissões de poluentes atmosféricos. Supõe-se que a população, hoje estimada em mais de sete bilhões, chegue ao redor de dez bilhões de indivíduos em 2050 e que a economia global triplique neste período, condições que levarão a grandes aumentos na demanda global por energia. Devido a este aumento contínuo e progressivo do consumo de energia, será necessário gerar mais eletricidade. Portanto, há a necessidade de uma profunda análise das atividades antrópicas praticadas. A hipótese deste trabalho apresenta-se como a alteração da composição da Matriz Elétrica a fim de mitigar a emissão de gases de efeito estufa. O presente trabalho tem como objetivos estudar a projeção da emissão de GEE na Matriz Elétrica brasileira até o ano de 2050 utilizando o aplicativo “Calculadora Brasil 2050”, realizar um estudo de caso da alteração da composição da Matriz Elétrica da energia consumida pelo Instituto Federal de São Paulo Câmpus Presidente Epitácio por meio de uma micro usina fotovoltaica e de um programa de eficiência energética e, finalmente, estudar a composição da Matriz Elétrica mundial e suas implicações nas questões ambientais por meio de uma pesquisa documental quali quantitativa e de natureza aplicada. A Matriz Elétrica brasileira deverá ter um incremento na utilização da energia solar fotovoltaica e em eficiência energética para manter as emissões de GEE no ano de 2050 nos mesmos níveis atuais. Com a instalação da micro usina fotovoltaica ocorreu uma redução 8,30% no consumo de Energia Elétrica (EE) adquirida da rede de distribuição e com o programa de eficiência energética implantado, ocorreu uma redução de 51% do consumo de EE para a iluminação. A instituição deixou de utilizar, mensalmente, 1.386,78 KWh provenientes de fontes não renováveis, o que equivale a uma redução de 31,8%, comprovando a alteração da Matriz Elétrica consumida pelo câmpus. No mundo, os países possuem uma relação distinta entre a utilização de fontes renováveis e não renováveis para a geração de EE, implicando em uma possibilidade de classificação destes países em relação às questões ambientais pela “Environmental Contribution Tax” (ECR). O “Environmental Balance Time” (EBaT) dos painéis fotovoltaicos está relacionado com o ECR e com o “Energy Pay Back Time” (EPBT) do sistema.