Orientador: Paulo César Souza Manduca / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Filosofia e Ciências Humanas / Made available in DSpace on 2018-08-26T22:47:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paiva_Iure_D.pdf: 3667186 bytes, checksum: 99b91ef99ac8af1dbb35832251502dbd (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: A perspectiva defendida nesta tese parte do princípio de que as políticas e ações dirigidas a garantir os recursos energéticos para manutenção e desenvolvimento de um Estado e de sua população (segurança energética) admitem a pluralidade de concepções e a ampliação do conjunto de problemas confrontados, bem como uma diversidade de atores, contextos, interesses e objetivos. Diante dessa conjuntura, o objetivo geral desta tese é contribuir para a percepção de que os estudos científicos e as práticas políticas relativas à segurança energética não se restringem a uma perspectiva que relacione a temática exclusivamente à lógica da guerra, à "política de exceção", ao emprego de medidas excepcionais ou à consecução de objetivos predominantemente político-militares, tal qual defendem os autores das correntes clássicas e neoclássicos nos estudos sobre segurança. Dada a multiplicidade de questões com as quais está relacionada a segurança energética, os estudos científicos e as práticas políticas sobre segurança acabam, portanto, deixando de ser um domínio de significado e práticas restritos, os quais tendem, assim, a conviver com uma variedade de concepções e abordagens, em razão da diversidade desafios com os quais precisa confrontar. Além do embasamento teórico-analítico que sustenta a visão progressista aqui defendida sobre a compreensão dos fenômenos relativos à segurança energética, é igualmente de fundamental importância a análise de situações em concreto realizada a partir do contexto brasileiro. A análise da dimensão militar, ambiental e econômica da segurança energética no Brasil ressalta, sobretudo, a necessária contextualização dos fatos para a adequada compreensão da temática e demonstra como a questão é tratada de modo específico / Abstract: The approach advocated in this thesis part of the principle that the policies and actions aimed at securing the energy resources for maintenance and development of a state and its population (energy security) admit the plurality of conceptions and the expansion of the range of problems faced, and a variety of actors, contexts, interests and goals. Given this situation, the overall objective of this thesis is to contribute to the perception that scientific studies and energy security-related political practices are not restricted to a perspective that relates the subject exclusively to the logic of war, "exception policy", the use of exceptional measures or the achievement of a mainly political-military objectives, like argue the authors of the classical and neoclassical currents in security studies. Given the multiplicity of issues that are related to energy security, scientific studies and political practices on security end, therefore, no longer a meaning domain and restricted practices, which thus tend to live with a variety of concepts and approaches, because of the diversity challenges that must confront. In addition to the theoretical and analytical foundation that supports the progressive view defended here on the understanding of phenomena related to energy security, it is also paramount to analyze situations in concrete made from the Brazilian context. The analysis of the military dimension, environmental and economic energy security in Brazil highlights, above all, the necessary contextualization of the facts for the proper understanding of the subject and shows how the issue is dealt with in a specific way / Doutorado / Ciencia Politica / Doutor em Ciência Política

A importância de métodos de projeto vem crescendo nos últimos anos à medida que sistemas sócio-técnicos complexos se tornam mais numerosos. Além da complexidade, o tamanho e o investimento financeiro destes sistemas amplificam a gravidade dos erros de projeto. O objetivo geral deste trabalho foi desenvolver uma metodologia de especificação e projeto que reduza o tempo e energia para desenvolver um sistema complexo cujas funções sejam conhecidas a priori, gerenciando em paralelo os riscos. O objetivo específico foi verificar a viabilidade econômica de usinas nucleares móveis de pequeno porte. Este trabalho adotou como princípio a lei construtal que prevê o sucesso de sistemas que facilitem os fluxos necessários à sua existência. Após a identificação dos fatores chave para facilitar o fluxo de informações, esta tese desenvolveu um conjunto de conceitos para facilitar o trabalho de engenharia. Aplicando tais conceitos, este trabalho desenvolveu sequências de atividades que descrevem o método proposto, sendo cada atividade detalhada por uma lista de requisitos. A demonstração das vantagens do método proposto foi feita por meio de análise de árvore de eventos e árvore de falhas. Usando o método, esta tese desenvolveu especificações e projetos em vários níveis (empresarial, usina, caldeira nuclear, circuito primário e gerador de vapor). Baseando-se em dados da marinha americana, esta tese desenvolveu um modelo de custo para reatores de pequeno porte. Concluiu que a energia nuclear pode ser competitiva se a potência elétrica média efetiva ao longo da vida útil ficar acima de 30MWe e se o tempo de vida útil for igual ou maior do que 60 anos. Tal fato decorre dos altos custos de aquisição que requerem uma vida longa para compensar o investimento e dos efeitos de economia de escala especialmente pronunciados para reatores a água pressurizada. / The importance of design methodologies has been growing in recent years as complex socio-technical systems become more common. In addition to complexity, the size and financial investment of these systems amplifies the severity of design errors. The general goal of this work was to develop a specification and design methodology that reduces the time and energy to develop a complex system whose functions are known a priori, managing the risks in parallel. The specific goal was to verify if small modular reactors could be economically possible. This work adopted as principle the Constructal law, that predicts the success of systems that ease the necessary flows to its existence. After finding the key factors to ease the flow of information, this work developed a set of concepts to ease the engineering work. Applying such concepts, this work developed sequences of activities that describe the proposed methodology. Lists of requirements gave guidance for each activity. Event tree and fault tree analyses showed the advantages of the proposed methodology. Using the methodology, this work developed specifications and designs at many product breakdown levels (enterprise, nuclear power plant, nuclear steam supply system, reactor coolant system and steam generator). Using data from US Navy, this work developed a cost model for small reactors. This work concluded that nuclear power may be competitive if average electrical power extracted during the life is larger than 30 MWe and if life time is superior to 60 years. The first condition is consequence of the high overnight costs of nuclear power. The second is consequence of the strong scale economy effects of pressurized water reactors.

A importância de métodos de projeto vem crescendo nos últimos anos à medida que sistemas sócio-técnicos complexos se tornam mais numerosos. Além da complexidade, o tamanho e o investimento financeiro destes sistemas amplificam a gravidade dos erros de projeto. O objetivo geral deste trabalho foi desenvolver uma metodologia de especificação e projeto que reduza o tempo e energia para desenvolver um sistema complexo cujas funções sejam conhecidas a priori, gerenciando em paralelo os riscos. O objetivo específico foi verificar a viabilidade econômica de usinas nucleares móveis de pequeno porte. Este trabalho adotou como princípio a lei construtal que prevê o sucesso de sistemas que facilitem os fluxos necessários à sua existência. Após a identificação dos fatores chave para facilitar o fluxo de informações, esta tese desenvolveu um conjunto de conceitos para facilitar o trabalho de engenharia. Aplicando tais conceitos, este trabalho desenvolveu sequências de atividades que descrevem o método proposto, sendo cada atividade detalhada por uma lista de requisitos. A demonstração das vantagens do método proposto foi feita por meio de análise de árvore de eventos e árvore de falhas. Usando o método, esta tese desenvolveu especificações e projetos em vários níveis (empresarial, usina, caldeira nuclear, circuito primário e gerador de vapor). Baseando-se em dados da marinha americana, esta tese desenvolveu um modelo de custo para reatores de pequeno porte. Concluiu que a energia nuclear pode ser competitiva se a potência elétrica média efetiva ao longo da vida útil ficar acima de 30MWe e se o tempo de vida útil for igual ou maior do que 60 anos. Tal fato decorre dos altos custos de aquisição que requerem uma vida longa para compensar o investimento e dos efeitos de economia de escala especialmente pronunciados para reatores a água pressurizada. / The importance of design methodologies has been growing in recent years as complex socio-technical systems become more common. In addition to complexity, the size and financial investment of these systems amplifies the severity of design errors. The general goal of this work was to develop a specification and design methodology that reduces the time and energy to develop a complex system whose functions are known a priori, managing the risks in parallel. The specific goal was to verify if small modular reactors could be economically possible. This work adopted as principle the Constructal law, that predicts the success of systems that ease the necessary flows to its existence. After finding the key factors to ease the flow of information, this work developed a set of concepts to ease the engineering work. Applying such concepts, this work developed sequences of activities that describe the proposed methodology. Lists of requirements gave guidance for each activity. Event tree and fault tree analyses showed the advantages of the proposed methodology. Using the methodology, this work developed specifications and designs at many product breakdown levels (enterprise, nuclear power plant, nuclear steam supply system, reactor coolant system and steam generator). Using data from US Navy, this work developed a cost model for small reactors. This work concluded that nuclear power may be competitive if average electrical power extracted during the life is larger than 30 MWe and if life time is superior to 60 years. The first condition is consequence of the high overnight costs of nuclear power. The second is consequence of the strong scale economy effects of pressurized water reactors.

Esta tese tem como propósito apresentar uma abordagem que justifique a vigência dos dois regimes jurídicos regulatórios presentes hodiernamente no ordenamento pátrio para a etapa de exploração e produção, segmento upstream, da indústria de petróleo e gás natural. Para tanto, abordaremos esses regimes sob o paradigma da segurança energética, que decorre, de um lado, da atual escassez de recursos naturais finitos, e, de outro, da importância estratégica que a indústria de hidrocarbonetos assumiu na economia capitalista, transformando-se, de uma commodity em um recurso estratégico ou de importância geopolítica para os países. Tendo em vista esse paradigma, trataremos da escolha do regime jurídico para o setor a partir do tradeoff incluindo, de um lado, o risco envolvidotr nesse segmento da referida indústria, e, de outro, a aquisição da propriedade dos hidrocarbonetos explotados. A justificativa em favor da mantença desses regimes tem como fulcro tornar as estruturas institucionais pátrias mais adaptadas: (i) de um lado, às díspares circunstâncias exploratórias encontradas, blocos envolvendo altos riscos exploratórios sendo explorados pelo regime calcado na Emenda Constitucional Nº 9 e Lei Nº 9.478/1997 e blocos com baixos riscos, por meio do regime disposto na Lei Nº 12.351/2010, Lei Nº 12.304/2010 e Lei Nº 12.276/2010, e, (ii) de outro, na importância que a propriedade sobre os hidrocarbonetos passou a assumir para os países em razão do paradigma da segurança energética. Nesse sentido, defendemos a tese de que o contrato ínsito ao regime regulatório de 2010, contrato de partilha de produção, uma combinação convexa entre os contratos de concessão e de serviços, figurando como um meio termo entre ambos, permite maior adaptação no tradeoff entre risco e propriedade. / This thesis aims to present an approach that justifies the validity of the two regulatory legal systems present in our times in the national order to step exploration and production, upstream segment, of the oil and gas industry. Therefore, we will address these schemes under the paradigm of energy security, which takes place on the one hand, the current shortage of finite natural resources, and on the other, the strategic importance of the oil industry took in the capitalist economy, transforming herself, a commodity, in a strategic or geopolitical resource for countries. Given this paradigm, we will treat the choice of the legal framework for the sector from the tradeoff involving, on the one hand, the risk involved in this segment of that industry, and on the other, the acquisition of ownership of hydrocarbons exploited. The reason in favor of keeping these schemes is to make institutional structures best suited to: (i) the different circumstances encountered in blocks involving high exploration risks, being exploited by the regime framed on Constitutional Amendment Nº 9 and Law Nº 9.478/1997, or blocks with low risks through the regime framed in Law Nº 12.351/2010, Law Nº 12.304/2010 and Law Nº 12.276/2010; (ii) the importance of ownership of the hydrocarbons has assumed for countries, due to the energy security paradigm. In this sense, we defend the thesis that the contract itself to the regulatory regime of 2010, production sharing contract, is a convex combination of concession contracts and services, appearing as a middle term between the two, allowing greater adaptation in the tradeoff between risk and property.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-04-20T19:23:49Z No. of bitstreams: 1 rafaeldeoliveiragomes.pdf: 1378975 bytes, checksum: acfbbb683eac1c9cda51ec90f2c5c8a6 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-04-24T16:51:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 rafaeldeoliveiragomes.pdf: 1378975 bytes, checksum: acfbbb683eac1c9cda51ec90f2c5c8a6 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-24T16:51:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 rafaeldeoliveiragomes.pdf: 1378975 bytes, checksum: acfbbb683eac1c9cda51ec90f2c5c8a6 (MD5) Previous issue date: 2012-08-02 / O Plano Decenal de Expansão de Energia (EPE, 2010) apresenta a expansão da oferta (ainda não contratada) 100% atrelada à geração de energia baseada em fontes renováveis: hidrelétricas, eólicas e termelétricas com queima de biomassa. O incentivo a uma maior participação de fontes renováveis na matriz energética é uma atitude louvável do governo brasileiro que, de alguma forma, tenta minimizar a expansão contratada nos leilões de energia nova até o ano de 2008, fortemente baseada em termelétricas a óleo combustível. A maioria das hidrelétricas viáveis para o período está localizada na Região Amazônica e devido a restrições socioambientais não há previsão de implantação de usinas com reservatórios de regularização das vazões afluentes. A maior participação de hidrelétricas de grande porte sem reservatórios implica em consequências diversas para a operação do Sistema Interligado Nacional (SIN), tais como: menor manobra para controle de cheias; maior exigência dos reservatórios; e maior despacho termelétrico para atender às exigências sazonais da carga. Além disso, impactos comerciais podem ser vislumbrados, como maior volatilidade do Preço de Liquidação de Diferenças, aumento dos riscos hidrológicos de usinas participantes do MRE e maior despacho de usinas termelétricas por ordem de mérito econômico. O presente trabalho analisa problemas como a diminuição da capacidade de regularização plurianual dos reservatórios e a necessidade do aumento da participação térmica a fim de conservar a segurança energética do SIN. Utiliza o modelo NEWAVE para examinar diversos cenários de vazões afluentes, baseadas em séries hidrológicas históricas e sintéticas, analisando panoramas futuros e desdobramentos do mercado de energia. Ademais, realiza estudos quanto à opção da expansão da oferta de energia por grandes hidrelétricas a fio d’água em detrimento de usinas com reservatórios de regularização, para isso realiza simulações modificando as características físicas da UHE Jirau de forma a comparar os resultados entre as alternativas. / The Ten-year Plan for Expansion of Energy (EPE, 2010) presents the expansion of offer (not auctioned) 100% tied to power generation based on renewable sources: hydro, wind and thermal power plants with biomass burning. Encouraging greater participation in renewable energy sources is a commendable attitude of the Brazilian government that somehow tries to minimize the expansion contracted in the auctions of new energy by the year 2008, based heavily on fuel oil fired plants. Most hydroelectric ventures considered viable for the period is located in the Amazon region and due to social and environmental restrictions there is no provision for deployment of power plants with reservoirs of regularization of inflows. The high participation of large hydroelectric without reservoirs implies in several consequences for the operation of the National Interconnected System (SIN), such as reduced availability of maneuvers for flood control; a higher demand of the existing reservoirs; and order more frequently thermoelectric power plants to achieve the seasonal demands of the load. Moreover, trade impacts can be envisioned, such as increased volatility of the Settlement Price Differences, increased risks of hydrological plants participating in the MRE and higher order of power plants in order of economic merit. This paper analyzes problems such as decreased ability to multi-annual adjustment of the reservoirs and the need for increased participation in order to conserve thermal energy security of the SIN. Uses NEWAVE model to examine different scenarios of inflows based on historical hydrological series and synthetic overviews analyzing future market developments and energy. Moreover, studies carried out on the option of expanding the supply of energy by large dams to trickle over plants with reservoirs of regularization, for it carries out simulations by modifying the physical characteristics of UHE Jirau in order to compare the results among the alternatives.

Esta tese procura demonstrar que a Energia é um Recurso de Poder relevante para compreender as relações entre os Estados, especificamente os padrões de hierarquização e distribuição de poder no Sistema Internacional. Neste sentido, Energia é entendida como um sistema que abrange desde a extração de recursos energéticos, os mecanismos de transformação e uso final, a capacidade de decisão e uso da infraestrutura energética e de pesquisa e desenvolvimento tecnológico. Para isso, esta tese está dividida em três capítulos, procurando estabelecer, primeiramente as relações entre Energia e Poder no campo teórico-conceitual, para em seguida analisar o papel do Centro de Decisão Energética na Estratégia de Segurança Energética das Grandes Potências. O segundo capítulo analisa a geopolítica do controle dos recursos energéticos, com foco nas disputas geopolíticas pelo petróleo e da evolução das tecnologias relacionadas ao uso de petróleo e eletricidade nos principais conflitos do século XX. Por fim, o terceiro capítulo é destinado à operacionalização de indicadores quantitativos e qualitativos relacionados à estratégia energética adotada por grandes potências como EUA e também, pelo conjunto dos países emergentes que inclui Brasil, Rússia, Índia e China. Considera-se que a Energia é uma variável decisiva para se analisar as mudanças distribuição de poder entre as grandes potências. Destarte, a capacidade de decisão referente ao uso de recursos energéticos é central para garantir a Soberania de um Estado. / This thesis proposes that Energy is an important variable for explaining power relations among States, specifically hierarchy and distribution of Power in the International System. In this sense, Energy is understood as a system that comprehends the extraction of energy resources, the mechanisms for processing and the end-use energy consumption, and the capability to decide on the use of energy infrastructure, on research and on technological energy development. To accomplish this objective, this thesis is divided into three chapters. The first chapter aims to establish the relationship between Energy and Power in the theoretical-conceptual level, and analyzes the role of the Energy Decision Center on the Energy Security Strategy of the Great Powers. The second chapter analyzes the geopolitical control of energy resources, focusing on geopolitical disputes over oil and the development of technologies related to the use of oil and electricity in the great wars of the twentieth century. Finally, the third chapter is dedicated to operationalize quantitative and qualitative indicators related to energy strategy adopted by great powers like the U.S., as well by the group of emerging powers that includes Brazil, Russia, India and China. This thesis concludes that Energy is a decisive variable to analyze changes in the distribution of power among the Great Powers. Therefore, the decision-making capacity on the subject of the use of energy resources is essential to ensure the sovereignty of any State.

Esta tese procura demonstrar que a Energia é um Recurso de Poder relevante para compreender as relações entre os Estados, especificamente os padrões de hierarquização e distribuição de poder no Sistema Internacional. Neste sentido, Energia é entendida como um sistema que abrange desde a extração de recursos energéticos, os mecanismos de transformação e uso final, a capacidade de decisão e uso da infraestrutura energética e de pesquisa e desenvolvimento tecnológico. Para isso, esta tese está dividida em três capítulos, procurando estabelecer, primeiramente as relações entre Energia e Poder no campo teórico-conceitual, para em seguida analisar o papel do Centro de Decisão Energética na Estratégia de Segurança Energética das Grandes Potências. O segundo capítulo analisa a geopolítica do controle dos recursos energéticos, com foco nas disputas geopolíticas pelo petróleo e da evolução das tecnologias relacionadas ao uso de petróleo e eletricidade nos principais conflitos do século XX. Por fim, o terceiro capítulo é destinado à operacionalização de indicadores quantitativos e qualitativos relacionados à estratégia energética adotada por grandes potências como EUA e também, pelo conjunto dos países emergentes que inclui Brasil, Rússia, Índia e China. Considera-se que a Energia é uma variável decisiva para se analisar as mudanças distribuição de poder entre as grandes potências. Destarte, a capacidade de decisão referente ao uso de recursos energéticos é central para garantir a Soberania de um Estado. / This thesis proposes that Energy is an important variable for explaining power relations among States, specifically hierarchy and distribution of Power in the International System. In this sense, Energy is understood as a system that comprehends the extraction of energy resources, the mechanisms for processing and the end-use energy consumption, and the capability to decide on the use of energy infrastructure, on research and on technological energy development. To accomplish this objective, this thesis is divided into three chapters. The first chapter aims to establish the relationship between Energy and Power in the theoretical-conceptual level, and analyzes the role of the Energy Decision Center on the Energy Security Strategy of the Great Powers. The second chapter analyzes the geopolitical control of energy resources, focusing on geopolitical disputes over oil and the development of technologies related to the use of oil and electricity in the great wars of the twentieth century. Finally, the third chapter is dedicated to operationalize quantitative and qualitative indicators related to energy strategy adopted by great powers like the U.S., as well by the group of emerging powers that includes Brazil, Russia, India and China. This thesis concludes that Energy is a decisive variable to analyze changes in the distribution of power among the Great Powers. Therefore, the decision-making capacity on the subject of the use of energy resources is essential to ensure the sovereignty of any State.

Esta tese procura demonstrar que a Energia é um Recurso de Poder relevante para compreender as relações entre os Estados, especificamente os padrões de hierarquização e distribuição de poder no Sistema Internacional. Neste sentido, Energia é entendida como um sistema que abrange desde a extração de recursos energéticos, os mecanismos de transformação e uso final, a capacidade de decisão e uso da infraestrutura energética e de pesquisa e desenvolvimento tecnológico. Para isso, esta tese está dividida em três capítulos, procurando estabelecer, primeiramente as relações entre Energia e Poder no campo teórico-conceitual, para em seguida analisar o papel do Centro de Decisão Energética na Estratégia de Segurança Energética das Grandes Potências. O segundo capítulo analisa a geopolítica do controle dos recursos energéticos, com foco nas disputas geopolíticas pelo petróleo e da evolução das tecnologias relacionadas ao uso de petróleo e eletricidade nos principais conflitos do século XX. Por fim, o terceiro capítulo é destinado à operacionalização de indicadores quantitativos e qualitativos relacionados à estratégia energética adotada por grandes potências como EUA e também, pelo conjunto dos países emergentes que inclui Brasil, Rússia, Índia e China. Considera-se que a Energia é uma variável decisiva para se analisar as mudanças distribuição de poder entre as grandes potências. Destarte, a capacidade de decisão referente ao uso de recursos energéticos é central para garantir a Soberania de um Estado. / This thesis proposes that Energy is an important variable for explaining power relations among States, specifically hierarchy and distribution of Power in the International System. In this sense, Energy is understood as a system that comprehends the extraction of energy resources, the mechanisms for processing and the end-use energy consumption, and the capability to decide on the use of energy infrastructure, on research and on technological energy development. To accomplish this objective, this thesis is divided into three chapters. The first chapter aims to establish the relationship between Energy and Power in the theoretical-conceptual level, and analyzes the role of the Energy Decision Center on the Energy Security Strategy of the Great Powers. The second chapter analyzes the geopolitical control of energy resources, focusing on geopolitical disputes over oil and the development of technologies related to the use of oil and electricity in the great wars of the twentieth century. Finally, the third chapter is dedicated to operationalize quantitative and qualitative indicators related to energy strategy adopted by great powers like the U.S., as well by the group of emerging powers that includes Brazil, Russia, India and China. This thesis concludes that Energy is a decisive variable to analyze changes in the distribution of power among the Great Powers. Therefore, the decision-making capacity on the subject of the use of energy resources is essential to ensure the sovereignty of any State.