Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-08Bitstream added on 2014-06-13T20:20:26Z : No. of bitstreams: 1 gyori_dfs_me_guara.pdf: 1709694 bytes, checksum: 9bbf8bfbc8fba1f7d05b85cb38d2ca50 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O crescente aumento da demanda de energia elétrica, aliada ao aumento dos custos de produção de energia e à preocupação com questões ambientais e sociais, conduz o planejamento do setor energético mundial para uma estratégia de utilização mais eficiente das fontes de produção já existentes. Neste trabalho é apresentado um estudo de caso de repotenciação de uma Pequena Central Hidrelétrica (PCH), com o objetivo de demonstrar que este tipo de empreendimento é viável para aumentar a oferta de energia elétrica do sistema, necessária para suprir a demanda futura. Do levantamento do potencial hidráulico do rio que alimenta a usina, verifica-se a possibilidade de elevar a capacidade de geração a fio d’água em aproximadamente 75%. A análise de viabilidade técnica-econômica apresentada não considera somente os custos de equipamentos e preços de mercado da energia elétrica, mas incorpora o benefício ambiental referente à comercialização dos créditos de carbono que podem ser obtidos com a repotenciação da PCH e que promovem a redução do tempo de amortização do investimento. Citam-se ainda diversas contribuições sociais que podem resultar de um projeto de repotenciação, principalmente no caso de usinas desativadas, tornando este tipo de empreendimento mais atrativo, tanto do ponto de vista técnico-econômico quanto sócio-ambiental. / The increase of the electrical energy demand associated with the high cost of the energy production and some concerns regarding social and environmental issues led the energy sector to develop new efficient ways of energy production. This work has analyzed the repowering of a Small Hydroelectric Power Plant (SHPP) of the ‘‘run-off river’’ type, aiming to demonstrate that such activity is feasible and able to increase the energy supply to handle future demands. It was verified, after an analysis of a river hydraulic potential, the possibility of a 75% increase of its own capacity to generate energy. The presented analysis of the technical-economical viability doesn’t only consider the value of the equipments and the current costs of the electrical energy, but it incorporates the environmental benefit regarding the commercialization of the carbon credits which can be obtained by the repowering of a SHPP and that it promote the reduction of the investment paying-off time. Several social contributions that can be resulted of a repowering project are mentioned, mainly in the disabled plants case, making this enterprise more attractive, so much of the standpoint technician-economical as socio-environmental.

Resumo: O crescente aumento da demanda de energia elétrica, aliada ao aumento dos custos de produção de energia e à preocupação com questões ambientais e sociais, conduz o planejamento do setor energético mundial para uma estratégia de utilização mais eficiente das fontes de produção já existentes. Neste trabalho é apresentado um estudo de caso de repotenciação de uma Pequena Central Hidrelétrica (PCH), com o objetivo de demonstrar que este tipo de empreendimento é viável para aumentar a oferta de energia elétrica do sistema, necessária para suprir a demanda futura. Do levantamento do potencial hidráulico do rio que alimenta a usina, verifica-se a possibilidade de elevar a capacidade de geração a fio d'água em aproximadamente 75%. A análise de viabilidade técnica-econômica apresentada não considera somente os custos de equipamentos e preços de mercado da energia elétrica, mas incorpora o benefício ambiental referente à comercialização dos créditos de carbono que podem ser obtidos com a repotenciação da PCH e que promovem a redução do tempo de amortização do investimento. Citam-se ainda diversas contribuições sociais que podem resultar de um projeto de repotenciação, principalmente no caso de usinas desativadas, tornando este tipo de empreendimento mais atrativo, tanto do ponto de vista técnico-econômico quanto sócio-ambiental. / Abstract: The increase of the electrical energy demand associated with the high cost of the energy production and some concerns regarding social and environmental issues led the energy sector to develop new efficient ways of energy production. This work has analyzed the repowering of a Small Hydroelectric Power Plant (SHPP) of the ''run-off river'' type, aiming to demonstrate that such activity is feasible and able to increase the energy supply to handle future demands. It was verified, after an analysis of a river hydraulic potential, the possibility of a 75% increase of its own capacity to generate energy. The presented analysis of the technical-economical viability doesn't only consider the value of the equipments and the current costs of the electrical energy, but it incorporates the environmental benefit regarding the commercialization of the carbon credits which can be obtained by the repowering of a SHPP and that it promote the reduction of the investment paying-off time. Several social contributions that can be resulted of a repowering project are mentioned, mainly in the disabled plants case, making this enterprise more attractive, so much of the standpoint technician-economical as socio-environmental. / Orientador: Oscar Armando maldonado Astorga / Coorientador: José Luz Silveira / Banca: Durval Luiz Ricciulli / Banca: Albert Cordeiro Geber de Mello / Mestre

Em um cenário de crescente demanda por energia elétrica e em face da possibilidade de crise energética, tem aumentado o incentivo à exploração dos potenciais hidráulicos por meio de Pequenas Centrais Hidrelétricas (PCHs), por representar uma fonte renovável e alternativa de geração elétrica. A construção e operação dos empreendimentos hidrelétricos requerem aprovação técnica pelos procedimentos de licenciamento ambiental, outorga de direito de uso de recursos hídricos e outorga de autorização de exploração do potencial hidráulico. Deste modo, o presente estudo teve por escopo reunir informações sobre tais procedimentos, a fim de identificar seus principais pontos críticos e conflitantes no decorrer de cada processo. A fim de alcançar o objetivo proposto a metodologia foi dividida em três etapas: a) levantamento do estado da arte dos procedimentos necessários à implantação de PCHs (marco legal e institucional, além da análise de trabalhos semelhantes ao tema em estudo); b) realização de entrevistas com atores sociais interessados e, c) análise de estudo de caso. Com o desenvolvimento desta pesquisa foi possível identificar os maiores conflitos relacionados aos procedimentos que envolvem a construção de PCHs no estado do Tocantins. Os resultados gerados indicam que as maiores barreiras são: (i) a demora na emissão das licenças ambientais (LP, LI, LO); (ii) a baixa qualidade dos estudos apresentados pelos responsáveis técnicos (EIA/RIMA, Estudo de Inventários); (iii) a não efetividade e a alta rotatividade dos técnicos responsáveis pelos processos; (iv) a falta de aperfeiçoamento na articulação entre os órgãos institucionais responsáveis pela execução da política de meio ambiente, recursos hídricos e energética; (v) a ausência de comunicação adequada com a comunidade local da bacia sobre os impactos e benefícios dos empreendimentos hidrelétricos; (vi) a isenção do pagamento de compensação financeira pelos aproveitamentos hidrelétricos na modalidade de PCHs; (vii) as análises por projeto desconsiderando as relações entre os impactos ambientais em uma região de cascata de PCHs. Considerando os resultados obtidos foi possível concluir que: embora o Brasil e o Tocantins disponham de um amplo arcabouço legal, que vem evoluindo constantemente, os procedimentos para construção das PCHs ainda precisam se aperfeiçoar, uma vez que os setores envolvidos carecem de investimentos em infraestrutura organizacional, tecnológica e principalmente na capacitação profissional. / In a scenario of increasing demand for electricity and given the possibility of an energy crisis, has increased the incentive to exploit the hydroelectric potential through Small Hydro Power (SHP), as it represents an alternative and renewable source of electricity generation. The construction and operation of hydropower projects require technical approval by the environmental licensing procedures, granting the right to use water resources and the authorization to exploit the hydroelectric potential. Thus, the scope of this study was to gather information about such procedures in order to identify the most critical and conflicting points throughout each case. To achieve the proposed objective methodology has been divided into three stages: a) lifting of the state of the art of the procedures for implementation of SHP (legal and institutional framework, along with analysis of similar theme in the study), b) holding interviews with social actors and stakeholders, c) analysis of case study. With the development of this research was possible to identify the largest dificulties related to procedures that involve the construction of small hydropower plants in Tocantins state. The results generated indicate that the major barriers are: (i) the delay in issuing environmental permits (LP, LI, LO), (ii) the low quality of studies submitted by the responsible technical (EIA / RIMA , Study of Inventories), (iii) the not-effectiveness and high turnover of analysts responsible for the processes, (iv) the lack of improvement in the interaction between the institutional bodies responsible for implementing environmental policy, water resources and energy, (v) the absence adequate of communication with local communities in the basin on the impacts and benefits of hydropower projects, (vi) exemption from payment of financial compensation for hydroelectric projects in the form of SHP, (vii) the analysis per project disregarding the relationship between the environmental impacts in a region of cascade SHP. Considering the results we conclude that although Brazil and Tocantins have a broad legal framework that has been evolving constantly, the procedures for construction of small hydropower units have yet to be perfected, since the involved sectors need more investment in organizational infrastructure, especially in technological and professional training.

Em um cenário de crescente demanda por energia elétrica e em face da possibilidade de crise energética, tem aumentado o incentivo à exploração dos potenciais hidráulicos por meio de Pequenas Centrais Hidrelétricas (PCHs), por representar uma fonte renovável e alternativa de geração elétrica. A construção e operação dos empreendimentos hidrelétricos requerem aprovação técnica pelos procedimentos de licenciamento ambiental, outorga de direito de uso de recursos hídricos e outorga de autorização de exploração do potencial hidráulico. Deste modo, o presente estudo teve por escopo reunir informações sobre tais procedimentos, a fim de identificar seus principais pontos críticos e conflitantes no decorrer de cada processo. A fim de alcançar o objetivo proposto a metodologia foi dividida em três etapas: a) levantamento do estado da arte dos procedimentos necessários à implantação de PCHs (marco legal e institucional, além da análise de trabalhos semelhantes ao tema em estudo); b) realização de entrevistas com atores sociais interessados e, c) análise de estudo de caso. Com o desenvolvimento desta pesquisa foi possível identificar os maiores conflitos relacionados aos procedimentos que envolvem a construção de PCHs no estado do Tocantins. Os resultados gerados indicam que as maiores barreiras são: (i) a demora na emissão das licenças ambientais (LP, LI, LO); (ii) a baixa qualidade dos estudos apresentados pelos responsáveis técnicos (EIA/RIMA, Estudo de Inventários); (iii) a não efetividade e a alta rotatividade dos técnicos responsáveis pelos processos; (iv) a falta de aperfeiçoamento na articulação entre os órgãos institucionais responsáveis pela execução da política de meio ambiente, recursos hídricos e energética; (v) a ausência de comunicação adequada com a comunidade local da bacia sobre os impactos e benefícios dos empreendimentos hidrelétricos; (vi) a isenção do pagamento de compensação financeira pelos aproveitamentos hidrelétricos na modalidade de PCHs; (vii) as análises por projeto desconsiderando as relações entre os impactos ambientais em uma região de cascata de PCHs. Considerando os resultados obtidos foi possível concluir que: embora o Brasil e o Tocantins disponham de um amplo arcabouço legal, que vem evoluindo constantemente, os procedimentos para construção das PCHs ainda precisam se aperfeiçoar, uma vez que os setores envolvidos carecem de investimentos em infraestrutura organizacional, tecnológica e principalmente na capacitação profissional. / In a scenario of increasing demand for electricity and given the possibility of an energy crisis, has increased the incentive to exploit the hydroelectric potential through Small Hydro Power (SHP), as it represents an alternative and renewable source of electricity generation. The construction and operation of hydropower projects require technical approval by the environmental licensing procedures, granting the right to use water resources and the authorization to exploit the hydroelectric potential. Thus, the scope of this study was to gather information about such procedures in order to identify the most critical and conflicting points throughout each case. To achieve the proposed objective methodology has been divided into three stages: a) lifting of the state of the art of the procedures for implementation of SHP (legal and institutional framework, along with analysis of similar theme in the study), b) holding interviews with social actors and stakeholders, c) analysis of case study. With the development of this research was possible to identify the largest dificulties related to procedures that involve the construction of small hydropower plants in Tocantins state. The results generated indicate that the major barriers are: (i) the delay in issuing environmental permits (LP, LI, LO), (ii) the low quality of studies submitted by the responsible technical (EIA / RIMA , Study of Inventories), (iii) the not-effectiveness and high turnover of analysts responsible for the processes, (iv) the lack of improvement in the interaction between the institutional bodies responsible for implementing environmental policy, water resources and energy, (v) the absence adequate of communication with local communities in the basin on the impacts and benefits of hydropower projects, (vi) exemption from payment of financial compensation for hydroelectric projects in the form of SHP, (vii) the analysis per project disregarding the relationship between the environmental impacts in a region of cascade SHP. Considering the results we conclude that although Brazil and Tocantins have a broad legal framework that has been evolving constantly, the procedures for construction of small hydropower units have yet to be perfected, since the involved sectors need more investment in organizational infrastructure, especially in technological and professional training.

Em um cenário de crescente demanda por energia elétrica e em face da possibilidade de crise energética, tem aumentado o incentivo à exploração dos potenciais hidráulicos por meio de Pequenas Centrais Hidrelétricas (PCHs), por representar uma fonte renovável e alternativa de geração elétrica. A construção e operação dos empreendimentos hidrelétricos requerem aprovação técnica pelos procedimentos de licenciamento ambiental, outorga de direito de uso de recursos hídricos e outorga de autorização de exploração do potencial hidráulico. Deste modo, o presente estudo teve por escopo reunir informações sobre tais procedimentos, a fim de identificar seus principais pontos críticos e conflitantes no decorrer de cada processo. A fim de alcançar o objetivo proposto a metodologia foi dividida em três etapas: a) levantamento do estado da arte dos procedimentos necessários à implantação de PCHs (marco legal e institucional, além da análise de trabalhos semelhantes ao tema em estudo); b) realização de entrevistas com atores sociais interessados e, c) análise de estudo de caso. Com o desenvolvimento desta pesquisa foi possível identificar os maiores conflitos relacionados aos procedimentos que envolvem a construção de PCHs no estado do Tocantins. Os resultados gerados indicam que as maiores barreiras são: (i) a demora na emissão das licenças ambientais (LP, LI, LO); (ii) a baixa qualidade dos estudos apresentados pelos responsáveis técnicos (EIA/RIMA, Estudo de Inventários); (iii) a não efetividade e a alta rotatividade dos técnicos responsáveis pelos processos; (iv) a falta de aperfeiçoamento na articulação entre os órgãos institucionais responsáveis pela execução da política de meio ambiente, recursos hídricos e energética; (v) a ausência de comunicação adequada com a comunidade local da bacia sobre os impactos e benefícios dos empreendimentos hidrelétricos; (vi) a isenção do pagamento de compensação financeira pelos aproveitamentos hidrelétricos na modalidade de PCHs; (vii) as análises por projeto desconsiderando as relações entre os impactos ambientais em uma região de cascata de PCHs. Considerando os resultados obtidos foi possível concluir que: embora o Brasil e o Tocantins disponham de um amplo arcabouço legal, que vem evoluindo constantemente, os procedimentos para construção das PCHs ainda precisam se aperfeiçoar, uma vez que os setores envolvidos carecem de investimentos em infraestrutura organizacional, tecnológica e principalmente na capacitação profissional. / In a scenario of increasing demand for electricity and given the possibility of an energy crisis, has increased the incentive to exploit the hydroelectric potential through Small Hydro Power (SHP), as it represents an alternative and renewable source of electricity generation. The construction and operation of hydropower projects require technical approval by the environmental licensing procedures, granting the right to use water resources and the authorization to exploit the hydroelectric potential. Thus, the scope of this study was to gather information about such procedures in order to identify the most critical and conflicting points throughout each case. To achieve the proposed objective methodology has been divided into three stages: a) lifting of the state of the art of the procedures for implementation of SHP (legal and institutional framework, along with analysis of similar theme in the study), b) holding interviews with social actors and stakeholders, c) analysis of case study. With the development of this research was possible to identify the largest dificulties related to procedures that involve the construction of small hydropower plants in Tocantins state. The results generated indicate that the major barriers are: (i) the delay in issuing environmental permits (LP, LI, LO), (ii) the low quality of studies submitted by the responsible technical (EIA / RIMA , Study of Inventories), (iii) the not-effectiveness and high turnover of analysts responsible for the processes, (iv) the lack of improvement in the interaction between the institutional bodies responsible for implementing environmental policy, water resources and energy, (v) the absence adequate of communication with local communities in the basin on the impacts and benefits of hydropower projects, (vi) exemption from payment of financial compensation for hydroelectric projects in the form of SHP, (vii) the analysis per project disregarding the relationship between the environmental impacts in a region of cascade SHP. Considering the results we conclude that although Brazil and Tocantins have a broad legal framework that has been evolving constantly, the procedures for construction of small hydropower units have yet to be perfected, since the involved sectors need more investment in organizational infrastructure, especially in technological and professional training.

The diploma thesis deals with analysis of flow ratios at the hydraulic plant Klecany – Roztoky, located in the region of Střední Čechy at Vltava river (km 37,08). At this site 3D streaming of superficial water was simulated aiming to evaluate the influence of potencial construction of the new hydroelectric power plant Klecany II on existing Klecany I. Using all of the base documentation available, 3D models of current and planned conditions were created to serve as base for calculation in FLOW 3D. The first part of the thesis describes, how the planned construction of the new hydroelectric power plant Klecany II could influence the current fairway at the inlet 400 m3/s. The second part analyses shape of planned flow hydroelectric power plant Klecany II for flow Q90d, equal to 180 m3/s. All of the results are presented in intelligible charts and images.

The aim of this dissertation is to prepare a study of a small hydroelectric power plant as part of the Přelouč navigation level II. The preparation deals with one of the possible variants for the layout design of given constructions. The layout design of a weir with an adjacent lock chamber which secures navigability for the stretch of the Elbe River located between the river kilometers 949,23 and 951,20 near the city of Přelouč in the Pardubice District is also included in the study. The introduction chapter contains the assessment of the environment, which is followed by the specification of the exact placement of the constructions. In the following chapter, a particular type of the hydroelectric power plant machinery is designed based on the available hydrological information and gradient conditions. The final chapter contains the design of the constructional technological layout of an machine room in the form of a technical report and drawing documentation.

Submitted by Sandro Camargo (sandro.camargo@unipampa.edu.br) on 2015-05-09T18:11:33Z No. of bitstreams: 1 107110004.pdf: 2957226 bytes, checksum: b15ec66f6abfaa78dc10c29127881a4b (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-09T18:11:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 107110004.pdf: 2957226 bytes, checksum: b15ec66f6abfaa78dc10c29127881a4b (MD5) Previous issue date: 2012-06-29 / A previsão de carga é uma atividade de grande importância no Setor Elétrico, tendo em vista que a maioria dos estudos de planejamento e operação dos sistemas elétricos necessita de uma boa estimativa da carga a ser atendida. Na literatura encontram-se diversas metodologias para projeção de carga elétrica nos distintos horizontes de planejamento, porém limitadas a sistemas elétricos de médio e grande porte e poucas são as propostas de projeção de demanda no horizonte de curtíssimo prazo, principalmente para pequenas empresas do Setor Elétrico. O objetivo deste trabalho é apresentar uma metodologia inovadora de previsão de carga, a curtíssimo prazo, que considere as influências das condições climáticas e que possa auxiliar na programação do regime de operação de uma Pequena Central Hidrelétrica (PCH), principalmente em épocas de estiagem, quando a disponibilidade de água é restrita. A metodologia proposta envolve a criação de um modelo probabilístico discreto (cadeia de Markov) a partir da classificação dos dados históricos em um Mapa Auto-Organizável (SOM). Assim, é possível se estimar a probabilidade de um determinado nível de demanda acontecer dada uma condição climática atual, bem como o número de intervalos de tempo (horas) até que isso aconteça. Com estas informações é possível elaborar a melhor agenda de funcionamento da PCH de forma que a mesma esteja em funcionamento nos momentos em que a demanda atingir os valores máximos. O método proposto apresenta como diferencial em relação aos demais métodos existentes o fato de considerar a influência das variáveis climáticas (temperatura, umidade relativa do ar e velocidade do vento) para a previsão de demanda de energia elétrica no curtíssimo prazo, além de que os valores de entrada de demanda de energia e das variáveis climáticas (temperatura e umidade relativa do ar) são obtidos em tempo real, através de um sistema SCADA. Esta metodologia foi aplicada utilizando-se os dados reais de uma pequena concessionária de distribuição de energia elétrica do Rio Grande do Sul, mostrando resultados satisfatórios, suficientes para permitir a sua aplicação prática. / The electrical charge forecast is an activity of great importance in the Electricity Sector, considering that most studies of electrical systems planning and operation require a good estimative of the charge to be fulfilled. In books, there are various methodologies to have the electrical charge projection in different planning horizons, but limited to medium and large electrical systems. Furthermore, there are only a few demand projection proposals in the very short-term horizon, especially for small Electricity Sector companies. The aim of this paper is to present an innovative methodology in order to have the charge forecast, in a very short-term, which considers the climatic conditions influence and is able to assist the operation system programming of a Small Hydroelectric Power Plant, particularly in times of drought when water availability is restricted. The proposed methodology involves creating a discrete probabilistic pattern (Markov chain) from the historical data classification in a Self-Organizing Map (SOM). It is therefore possible to estimate the probability of reaching a certain demand level, taking the current climatic condition, as well as the periods of time (hours) until it happens. With this information it is possible to develop the best plant operation schedule so that it operates when the demand reaches its maximum numbers. The proposed method presents as differentials upon the other existing methods, the fact of considering the climatic variables influence (temperature, air humidity and wind speed) to forecast electricity demand in the very short-term, as well as the energy demand input values and climate variables obtainment (temperature and air humidity) in real time via a SCADA system. This methodology was applied using real data from a small electricity distribution plant in Rio Grande do Sul, showing satisfactory results, enough to allow their practical application.

Master thesis consists of the construction of a small hydroelectric power play model for laboratory use. The first step is to calculate parameters required for the creation of the 2D model Banki turbine. Next part is a proposal and selection of individual components of the model, such as generator, turbine housing, water circuit, pump and alternator mounting. The last step is to launch the model and verify, if the model of a small hydroelectric power plant achieves the required parameters.

In recent years the greater emphasis is placed on the renewable energy sources that are environmentally friendly. Demand for renewable energy sources is supported by government incentives, which leads to an increasing pace of investment in this sector. Prices for electricity from renewable energies are far higher than the prices of conventional electricity. If the current trend continues, it is only a matter of time before they meet. According to this fact, PRE Company decided to invest in hydropower. This thesis deals with identifying of potential investment opportunities in small hydropower plants from the PRE point of view and the subsequent evaluation of these variants on the basis of multi-criteria decision making.