Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-03-03T19:16:15Z No. of bitstreams: 1 lucasbarbosarodrigues.pdf: 740450 bytes, checksum: 83755bf42202544e75a9d86d1594487b (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-04-24T01:48:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 lucasbarbosarodrigues.pdf: 740450 bytes, checksum: 83755bf42202544e75a9d86d1594487b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-24T01:48:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 lucasbarbosarodrigues.pdf: 740450 bytes, checksum: 83755bf42202544e75a9d86d1594487b (MD5) Previous issue date: 2013-09-24 / A proposta de um modelo de avaliação de investimento de um projeto eólico baseado na metodologia de opções reais é a temática central deste estudo. A geração de energia eólica tem expandido substancialmente em todo o mundo e, na última década, a oferta deste tipo de energia cresceu em média 20% ao ano. Atualmente, essa fonte energética representa 1,69% da capacidade instalada de energia elétrica no Brasil e o prognóstico do governo prevê que essa participação aumentará para 9,5% em 2022. Justifica-se essa dissertação pelo crescimento e relevância da energia eólica para o país. O projeto eólico avaliado se refere a um parque que tenha sido desenvolvido através de um leilão A-5 do mercado ACR, a partir da venda de energia no mercado ACL nos primeiros anos. Considerou-se que o investidor tem a opção de aguardar para investir no momento que julgar mais adequado (até t=3) e a opção de abandono do parque (investidor oportunista). As incertezas que influenciam o valor do projeto são o capex e os fluxos de caixa gerados pela venda de energia no mercado ACL. Analisou-se também o efeito que ganhos de aprendizado e perda de competitividade têm sobre o valor do projeto. Os resultados indicaram que a opção de abandono gera valor para o projeto, porém, a opção de aguardar para investir no momento mais adequado não gera. Conclui-se ainda que, em diversos cenários, o projeto não seria executado, o que sinaliza a necessidade de desenvolver regras rígidas para os leilões do ACR com o intuito de evitar investidores oportunistas. / The central theme of this study is the proposal of a model for evaluating a wind power project, based on real options methodology. The production of wind power farms has expanded substantially around the world and, over the last decade, the supply of this type of energy has grown averagely 20% per year. Currently, this energy source represents 1,69% of the installed capacity of electric power in Brazil and the government´s prognosis predicts that this share will increase to 9.5% in 2021. This dissertation is justified by the growth and relevance of wind power to the country. The wind power project evaluated refers to a wind farm that has been developed through an A-5 auction of the ACR market, from the sale of energy in the ACL market during the early years. It was considered that the investor has the option to wait to invest only when the time he (she) finds most appropriated comes (up to t = 3) and the option to abandon the wind farm (opportunistic investor). The uncertainties that influence the value of the project are the capex and the cash flows generated by the sale of energy in the ACL market. The effects that learning gains and loss of competitiveness have on the value of the project were also analysed. The results indicated that the abandonment option adds value to the project; however, the option to wait to invest at the right time does not. It was also concluded that in many scenarios the project would not be executed, indicating the need to develop strict rules for ACR auctions in order to avoid opportunistic investors.

Orientador: Giorgio Basilici / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-23T12:00:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Simplicio_Fabio_M.pdf: 8080825 bytes, checksum: fba3debc6ddf60e9930361db9c5c3855 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Os lençóis de areia eólica são sistemas deposicionais constituídos em áreas de morfologia plana ou ligeiramente ondulada. As formas de leito predominantes nos lençóis de areia são as marcas onduladas de vento. Tais formas de leito podem ocorrer em comboios ou compondo zibars. Os zibars são formas de leito similares às dunas. Nos zibars não há geração de estratos de queda. Embora muitos estudos reconheçam sistemas de deposição eólica pré-cambrianos, poucos são direcionados aos lençóis de areia eólica. Igualmente negligenciados são os zibars. A Formação Bandeirinha é a unidade inferior do Supergrupo Espinhaço. Depósitos de arenitos vermelhos intercalados a conglomerados intraformacionais compõem esta unidade. Três elementos arquiteturais foram individualizados: zibars, dunas com faces de deslizamento e canais efêmeros. Os depósitos de zibars são arenitos finos a grossos, moderadamente bem selecionados, constituídos por sets de arenitos com laminações planas e paralelas, de geometria tabular ou em cunha. Os sets ocorrem sobrepostos, separados por superfícies truncadas, e constituem cosets. Os depósitos de dunas com faces de deslizamento são arenitos finos a médios, muito bem selecionados, que ocorrem na forma de corpos de geometria lenticular. Os depósitos de canais efêmeros são constituídos por corpos de conglomerados intraformacionais, clasto-suportados, de base côncava, os quais ocorrem em contato erosivo sobre os estratos de arenitos. As superfícies erosivas, de contato entre arenitos e conglomerados, têm amplitude regional. A Formação Bandeirinha é interpretada como uma sucessão sedimentar formada em um lençol de areia eólica dominado por zibars. A alternância entre depósitos de arenitos eólicos e conglomerados revela variações climáticas de ordem regional, onde a deposição eólica (clima seco) era interrompida por deposição subaquosa (clima mais úmido). Neste lençol de areia, o balanço entre entrada e saída de materiais clásticos foi sempre positivo, a construção eólica foi contínua nos períodos mais secos. A estabilização do sistema foi resultado dos processos de cimentação no substrato. A subsidência tectônica foi o principal mecanismo de preservação do sistema eólico / Abstract: The aeolian sand sheets are depositional systems formed in areas with flat or slightly undulating morphology. The predominant bedforms in sand sheets are climbing wind ripples. These bedforms may occur in convoys or composing zibars. The zibars are similar to dunes, but without avalanching faces. Although many studies recognise aeolian Precambrian systems, few works deal with aeolian sand sheets. Equally neglected are the zibars. The Bandeirinha Formation is the lower unit of the Espinhaço Supergroup. Deposits of red sandstones intercalated with intraformational conglomerates compose this unit. Three architectural elements are recognised: zibars, dunes with slip faces and ephemeral channels. Deposits of zibars are fine to coarse grained sandstones, moderately well sorted, and composed by sets of planar-parallel laminations sandstones, in tabular geometry. The sets are superimposed and occur separated by truncated surfaces that constitute cosets. The dunes with slip face are fine to medium grained, very well sorted, and occur as lenticular bodies. The ephemeral channel deposits consist of intraformational conglomerates, clast-supported, with concave erosive basal surface on the sandstone strata. The erosive surfaces of the conglomerates seem to have a regional extension. The Bandeirinha Formation is interpreted as an aeolian sand sheet dominated by zibars. The transition between aeolian sandstones and conglomerates reveals climate variations of regional range, where aeolian deposition, which corresponds to dry climate phase, was interrupted by subaqueous deposition, in more humid climate. During the sand sheet deposition, the balance between input and output of clastic materials was always positive, the aeolian construction was continuous. The stabilization of the aeolian system was result of cementation processes of shallow depth. The tectonic subsidence was the main mechanism of preservation of the aeolian system / Mestrado / Geologia e Recursos Naturais / Mestre em Geociências

Orientador: André Tosi Furtado / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-23T19:03:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Camillo_EdilaineVenancio_D.pdf: 1536985 bytes, checksum: 955a164918a64a5512f3e46d49c8bb87 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O principal objetivo deste trabalho é analisar a pertinência das políticas brasileiras de inovação em energia eólica, iniciadas com o Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de Energia (PROINFA). Especificamente, questiona-se (i) se houve lacunas nas políticas brasileiras; (ii) se a estratégia de promoção à energia eólica foi a mais adequada para entrar nesta indústria; (iii) se o país poderia ter seguido por outro caminho e desenvolvido uma indústria nacional energia eólica. Para a realização dessa análise, foram construídos quadros de referência a partir do estudo da experiência de dois grupos de países líderes na indústria de energia eólica: os pioneiros ou inovadores - Dinamarca, Alemanha e Estados Unidos - e os latecomers ou seguidores - Espanha, China e Índia. A elaboração dos quadros de referência baseou-se em um mapeamento das políticas de inovação em energia eólica desses países. Em linha com as abordagens evolucionária e sistêmica do processo de inovação, a construção desses quadros, bem como o desenvolvimento da análise proposta, se norteou pelos seguintes argumentos: (i) as políticas de inovação tem um caráter multifacetado e devem atuar de forma concomitante e coordenada em esferas diversas; (ii) as políticas de inovação coevoluem com a tecnologia e a indústria, de forma que os instrumentos de promoção devem ser ajustados ao contexto do país e da indústria no mundo. Os quadros de referência corroboraram esses argumentos e possibilitaram identificar os elementos essenciais que devem orientar a formulação de uma política de inovação em energia eólica. A análise do caso brasileiro levou em consideração tanto esses elementos essenciais, quanto o contexto da indústria de energia eólica no Brasil e no mundo na época em que os instrumentos regulatórios ou de incentivo foram instituídos no país. Dessa análise, concluiu-se que (i) houve um claro descompasso entre o estágio de desenvolvimento da tecnologia no Brasil e no mundo; (ii) as políticas brasileiras de inovação em energia eólica focaram predominantemente a esfera do mercado, prescindido de uma esfera fundamental de promoção, a das políticas tecnológicas e, por consequência, da realização de esforços de aprendizado; e, ainda, (iii) tendo em vista o momento que o país entrou na indústria, o caminho poderia ter sido diferente, caso as políticas de mercado, de desenvolvimento industrial e de ciência e tecnologia tivessem convergido para promover a inovação / Abstract: This research aims at analyzing the adequacy of the wind energy innovation policies in Brazil, which began with the Incentive Program in Alternative Energy Sources (PROINFA). The main research questions are: what were the gaps of Brazilian policies; was the Brazilian wind energy promotion strategy appropriate to the industry worldwide and local environment; could Brazil have taken another path. The analysis is based on policies framework in wind energy innovation was build upon a study of the experience of two groups of countries: the pioneers or innovators - Denmark, Germany and the United States - and the latecomers - Spain, India and China. The evolutionary and systemic approach of the innovation process has oriented the development of these policies framework, and the main research hypotheses were: (i) the innovation policies bring together several different instruments and must impact several field coincidentally; (ii) the innovation policies co-evolve with industry and technology, which implies that incentive measures ought to be adjusted to the world industry and local environment. The policies framework has corroborated the main hypotheses and allowed us to identify the fundamental aspects that should guide the formulation of an innovation policy on wind energy. The analysis has taken into account both these aspects and the world industry and local environment. The main research conclusions were: (i) there was a clear mismatch between Brazilian policies and the technology development stage; (ii) Brazilian policies were focused on creating a market for wind energy, missing out on technology policies and the stimulation of technology learning; (iii) the path pursued by the country could have been different if it had the market, industrial development and science and technology policies focused on encouraging innovation / Doutorado / Politica Cientifica e Tecnologica / Doutora em Política Científica e Tecnológica

Orientador: Giorgio Basilici / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-21T07:38:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Prandi_PedroLifterRodrigues_M.pdf: 6770707 bytes, checksum: cf2520ff00d4079bf88ddac4cccd8e0b (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: O principal objetivo deste trabalho é a caracterização estratigráfica da bacia Bauru nas proximidades do município de Marília (SP) através da análise das diferentes litofácies e superfícies limitantes de diversas escalas. O trabalho inclui também a análise dos paleossolos como elemento arquitetural, e a geofísica de poços que proporcionaram um maior detalhamento nas análises dos dados de superfície e subsuperfície. Os depósitos na área são interpretados como sucessões de lençóis de areia eólica com forte influência de processos pedogenéticos no topo e depósitos subaquosos na base da sequência. Esta influência ocorre devido a variações no clima. A espessura dos depósitos na área é de aproximadamente 260 metros, como pode ser comprovado pelos dados de perfilagem. As litofácies determinadas para este trabalho foram o arenito com laminação plano paralela, arenito com estruturas de fluxo não canalizado e arenito com estruturas de adesão. Para os paleossolos encontrados foram o Aridisols e o Entisols. Três fases deposicionais são distintas, da base para o topo: 1) A primeira fase deposicional é caracterizada por uma predominância de depósitos eólicos com grande influência do lençol freático aflorante; 2) A segunda fase também predominada por depósitos eólicos, porém mais seca, com pequena influência do lençol e a presença de paleossolos é pequena; 3) A terceira fase, do topo, é caracterizada por uma predominância de processos pedogenéticos ainda de clima árido a semiárido / Abstract: The main objective of this work is the stratigraphic characterization of Bauru basin in the city of Marília (SP) through the analysis of different lithofacies and bounding surfaces of various scales. This work also include an analysis of paleosols as an architectural element, and the analysis of geophysics wells data that provide a better detailed characterization of the surface and subsurface lithology. The deposit on this area is interpreted as eolian sand sheet deposits with strong influence of pedogenetic processes at the top and subaqueous at the bottom of the sequence. This influence occur due to the climate variations. The thickness of the deposit in this area is approximately 260 meters, as proven by the profiling data. The lithofacies determined for this work are: the sandstone with parallel lamination; sandstone with non-channeled flow structures and sandstone with adhesion structures. The palaeosols found was Aridisols and Entisols type. Three deposition phases can be distinguished, from the base to the top: 1) The first phase of the aeolian deposition process is characterized by a predominance of aeolian deposits with highly influence of water table; 2) The second phase is also of aeolian sedimentation but drier than the lower one, it is not so influenced by the water table and that are few paleosols; 3) Third phase, at the top of the deposit, is characterized by pedogenic processes from arid to semiarid climate / Mestrado / Geologia e Recursos Naturais / Mestre em Geociências

Orientadores: Ernesto Ruppert Filho, Alfeu Joãozinho Sguarezi Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-21T10:59:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barros_TarcioAndredosSantos_M.pdf: 8048124 bytes, checksum: 1b2ffa1afb318d0a5c4d249edbb6a773 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: O objetivo deste trabalho é o de propor técnicas de controle de potências ativa e reativa de geradores de relutância variável (GRV) aplicados 'a geração eólica de energia eólica. Desenvolveu-se uma técnica de controle direto de potência ativa utilizando um controlador proporcional-integral e outra técnica utilizando um controlador de modos deslizantes. Inicialmente, realizou-se uma revisão bibliográfica e um estudo sobre a máquina de relutância variável a fim de compreender o seu funcionamento e o seu modelo matemático dinâmico. Neste trabalho são apresentados resultados de simulações para estudar a operação do GRV com os controladores propostos num sistema ideal de geração conectado com a rede elétrica. Um modelo matemático dinâmico não linear que leva em conta as curvas de magnetização do gerador em função da posição do rotor foi utilizado nas simulações desenvolvidas. O conversor responsável por magnetizar o GRV e captar a energia gerada e o conversor que envia a energia gerada para a rede elétrica foram modelados matematicamente utilizando o aplicativo computacional SimpowerSystems do Matlab R, que apresenta uma biblioteca de componentes e de ferramentas de análise para modelagem e simulação de sistemas de energia elétrica com eletrônica de potência. Os resultados das simulações são apresentados e os desempenhos dos controles propostos durante o funcionamento do GRV em velocidade variável com diferentes referências de potências ativa e reativa são comparados / Abstract: The objective of this thesis is to propose techniques for active and reactive power for switched reluctance generators (SRG) applied to wind generation. A direct for active power control using the proportional and integral controller and another technique using the sliding mode controller were developed. Initially a literature review and a study of the switched reluctance machine in order to understand its operation and its dynamic mathematical model were done. This thesis presents results of simulations to study the SRG operation with the controllers proposed in an ideal generation system connected to the grid. A non-linear dynamic mathematical model which takes into account the magnetization curves of the generator as a function of rotor position was used in the simulations carried out. The converter responsible for the SRG magnetization and for the capture of generated energy and the converter that sends the generated energy to the grid were mathematically modeled using the software SimpowerSystems Matlab R, which has a library of components and analysis tools for modeling and simulation of electric power systems and power electronics. The simulation results are shows and the proposed controllers performance during the operation of the SRG variable speed references with different active and reactive power are compared / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientadores: Ennio Peres da Silva, Newton Pimenta Neves Junior / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-20T12:25:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Furlan_AndreLuis_D.pdf: 2850462 bytes, checksum: cf9586ce36bd523119ff4727d43989f7 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Este trabalho faz uma análise técnico-econômica do uso do hidrogênio como meio armazenador de energia elétrica proveniente de fonte eólica, cuja natureza imprevisível do vento não pode garantir sua quantidade de energia elétrica ofertada. Para resolver este problema, foram propostos dois sistemas de armazenamento operando de modos diferentes, para os quais foi desenvolvido um modelo matemático para o dimensionamento deles, implementado numa planilha eletrônica, no qual foram consideradas as principais características e eficiências dos equipamentos que compõem os sistemas, bem como a garantia física característica da usina eólica. A seguir, foi realizada uma análise econômica dos sistemas tendo sido verificado que o custo de produção da energia elétrica a partir do primeiro modo de operação proposto foi aproximadamente 47,5% maior que o custo de produção de energia da usina eólica sem armazenamento (130 R$/MWh) e, considerando o segundo modo, a diferença foi 92% maior. No caso da energia elétrica gerada pela célula a combustível o valor obtido foi de 1.180,00 R$/MWh e 1.250,00 R$/MWh considerando, respectivamente, o primeiro e segundo modo de operação / Abstract: The current work aims to present a technical-economical analysis of the use of hydrogen as a means to store energy generated by wind power systems, since the wind regime is unpredictable and thus there is no guarantee for the amount of power offered. First of all, two storage systems were proposed and a mathematical model was established considering the main features and efficiencies of the equipment that compose the systems as well as the wind power energy guarantee. Secondly, an economic analysis of those systems was carried out. The cost of power generation for the first mode of operation was approximately 47,5% larger than that of a similar wind power system without storage (130 R$/MWh) and, concerning the second mode, the power cost was 92% larger. Regarding the energy generated by the fuel cell only, the power cost was respectively 1.180,00 R$/MWh and 1.250,00 R$/MWh for each of the operation modes / Doutorado / Engenharia Mecanica / Doutor em Planejamento de Sistemas Energéticos

Doctor en Ingeniería Eléctrica. Doctor of Philosophy in Electrical and Electronic Engineering / La potencia nominal de los Sistemas de Conversión de Energía Eólica se ha incrementado constantemente alcanzando niveles de potencia cercanos a los 10 MW. Por tanto, convertidores de potencia de media tensión están reemplazando a los convertidores Back-to-Back de baja tensión habitualmente empleados en la etapa de conversión de energía. Convertidores Modulares Multinivel se han posicionado como una solución atractiva para Sistemas de Conversión de Energía Eólica de alta potencia debido a sus buenas prestaciones. Algunas de estas prestaciones son la capacidad de alcanzar altos voltajes, modularidad y confiabilidad. En este contexto, esta tesis discute la aplicación del Convertidor Modular Matricial Multinivel para conectar Sistemas de Conversión de Energía Eólica de alta potencia. Los modelos matemáticos y estrategias de control requeridas para esta aplicación son descritos y discutidos en este documento. Las estrategias de control propuestas habilitan una operación desacoplada del convertidor, proporcionando seguimiento del máximo punto de potencia en el lado del generador eléctrico del sistema eólico, cumplimiento de normas de conexión en el lado de la red eléctrica y regulación de los condensadores flotantes del convertidor. La efectividad de las estrategias de control propuestas es validada a través de simulaciones y experimentos realizados con un prototipo de laboratorio. Las simulaciones se realizan con un Sistemas de Conversión de Energía Eólica de 10 MW operando a 6.6 kV. Dicho sistema se implementa en el software PLECS. Por otro, se ha desarrollado un prototipo de laboratorio de 6kVA durante el desarrollo de este proyecto. El prototipo de laboratorio considera un Convertidor Modular Matricial Multinivel de 27 módulos Puente-H . El sistema es controlado empleando una plataforma de control basada en una Digital Signal Processor conectada a tres tarjetas del tipo Field Programmable Gate Array que proveen de 50 mediciones análogo-digital y 108 señales de disparo. La entrada del convertidor es conectada a una fuente programable marca Ametek que emula el comportamiento de la turbina eólica. A su vez, la salida del convertidor es conectada a otra fuente programable con capacidad de producir fallas en la tensión. Los resultados obtenidos, tanto en el prototipo experimental como en simulación, confirman la operación exitosa del Convertidor Modular Matricial Multinivel en aplicaciones eólicas de alta potencia. En todos los casos, las estrategias de control propuestas aseguran regulación de la tensión en los condensadores flotantes, seguimiento del máximo punto de potencia en el lado del generador eléctrico del sistema eólico y cumplimiento de normas de conexión en el lado de la red eléctrica. / The nominal power of single Wind Energy Conversion Systems has been steadily growing, reaching power ratings close to 10MW. In the power conversion stage, medium-voltage power converters are replacing the conventional low-voltage back-to-back topology. Modular Multilevel Converters have appeared as a promising solution for Multi-MW WECSs due to their characteristics such as modularity, reliability and the capability to reach high nominal voltages. Thereby, this thesis discusses the application of the Modular Multilevel Matrix Converter (\mc) to drive Multi-MW Wind Energy Conversion Systems (WECSs). The modelling and control systems required for this application are extensively analysed and discussed in this document. The proposed control strategies enable decoupled operation of the converter, providing maximum power point tracking capability at the generator-side, grid-code compliance and Low Voltage Ride Through Control at the grid-side and good steady state and dynamic performance for balancing the capacitor voltages of the converter.\\ The effectiveness of the proposed control strategies is validated through simulations and experimental results. Simulation results are obtained with a 10MW, 6.6 kVM3C based WECS model developed in PLECS software. Additionally, a 5 kVA downscale prototype has been designed and constructed during this Ph.D. The downscale prototype is composed of 27 H-Bridges power cells. The system is controlled using a Digital Signal Processor connected to three Field Programmable Gate Array which are equipped with 50 analogue-digital channels and 108 gate drive signals. Two programmable AMETEK power supplies emulate the electrical grid and the generator. The wind turbine dynamics is programmed in the generator-side power supply to emulate a generator operating in variable speed/voltage mode. The output port of the M3C is connected to another power source which can generate programmable grid sag-swell conditions. Simulation and experimental results for variable-speed operation, grid-code compliance, and capacitor voltage regulation have confirmed the successful operation of the \mc{} based WECSs. In all the experiments, the proposed control systems ensure proper capacitor voltage balancing, keeping the flying capacitor voltages bounded and with low ripple. Additionally, the performance of the generator-side and grid-side control system have been validated for Maximum Power Point Tracking and Low-Voltage Ride Through, respectively.

A partir de las modificaciones a la ley general de servicios eléctricos realizada a través de los decretos con fuerza de ley Nº 19.940 y Nº 20.018, se establecieron condiciones especiales para los medios de generación no convencional provenientes de fuentes renovables. Sin embargo, el incentivo más importante se estableció con la ley Nº 20.257 de fuentes de generación renovable no convencional (ley de ERNC), que obliga a las empresas generadoras a certificar entre un 5% y un 10% de la energía retirada por sus clientes finales mediante inyecciones de energía renovable no convencional (ERNC) en los sistemas SIC y SING mediante generación propia o contratada, estableciendo multas por megawatt hora no certificado. En consecuencia, la aplicación de esta ley a partir del 2010 fomenta el desarrollo de dichas tecnologías para los suministradores actuales del sistema así como para los nuevos inversionistas. Por otro lado, dado que los grandes consumidores negocian directamente sus contratos de suministro eléctrico con las empresas de generación o distribución, requieren desarrollar una estrategia que evalúe los impactos de la nueva normativa; promoviendo un nuevo modelo de negocio entre las partes. El objetivo de esta memoria es desarrollar modelos de negocio para grandes consumidores, que incorporen la entrada en vigencia de esta ley. Para ello, se evaluará la instalación de generación propia, la contratación de generación renovable no convencional o la negociación de nuevas condiciones contractuales. Se considerarán tecnologías de generación eólica, solar e hidráulica de pequeña escala. Además de las consecuencias globales en los sistemas SIC y SING de la aplicación de la ley Nº 20.257. En cada modelo se estudia las consideraciones técnicas, legales y económicas, con especial interés en las relaciones contractuales entre suministradores y clientes libres; y finalmente se compararán en función del sobrecosto final que producen. Se establecerán cuatro modelos de negocios: la instalación de centrales de generación mediante la creación de una nueva empresa de generación, la instalación de centrales operadas y comercializadas mediante una empresa de generación externa, contratos especiales para el suministro de la energía afecta a certificación y contratos de suministro aceptando los mayores costos por pago de multa o desarrollo de inversiones en estas tecnologías. Como resultado de este estudio, se determinó que la tecnología más factible a desarrollar son las pequeñas hidráulicas por sus menores costos, gran potencial existente y experiencia en su operación; luego la tecnología eólica, que si bien tiene un costo superior a la energía hidráulica y es más innovadora en el mercado, aún es viable de desarrollar. Por último, las tecnologías solares presentaron costos muy superiores a las anteriores no siendo rentables para las condiciones actuales, pese a las condiciones inmejorables que se presentan en el país. En cuanto a la evaluación de los modelos de negocios, se determinó que la formulación de contratos de suministros especiales es la mejor alternativa; seguido por la instalación de generación propia, favoreciendo la que se opera y comercializa desde un generador externo en comparación a formular una empresa de generación. La alternativa más desfavorable es acepta el costo alternativo de la multa por energía no certificada al cliente, ya que produce un mayor sobrecosto que las alternativas anteriores.

La energía eléctrica es un recurso necesario en la vida de todos, verificándose que la demanda energética de un país se encuentra, por lo general, correlacionada con su PIB. Lo anterior conlleva a la instalación o reposición de nuevas centrales de energía eléctrica y a la necesidad de aumentar la eficiencia del sistema. En este contexto se introducen las tecnologías de generación distribuida (GD), basadas en energía renovable. Estas tecnologías corresponden a centrales de mediana y pequeña escala, que se encuentran conectadas directamente a los sistemas de distribución. Pueden ser propiedad de los consumidores o de las empresas distribuidoras y entregan sus excedentes de generación al sistema. Debido a su favorable ubicación, la GD puede ayudar a mejorar la calidad de servicio necesaria para los consumos. Esto es posible si existe una correcta ubicación, conexión y coordinación de la GD. En este contexto se introduce el concepto de Generador Virtual (GV), ente encargado de la coordinación de la operación de distintas unidades de GD, de manera de optimizar su desempeño conjunto. El objetivo principal del presente trabajo de título es disponer de una metodología para determinar la ubicación óptima de un GV. Para ello, se efectúa un estudio detallado de las tecnologías implementadas en GD, en particular aquellas que utilizan recursos renovables. Se establecen las condiciones necesarias para determinar el mejor emplazamiento, basado en las características del recurso energético primario con datos estadísticos y las características de las redes de distribución (ubicación y capacidad). Con el fin de estipular los parámetros que determinan el punto de conexión a la red, se estudia la influencia de la GD en el sistema, como son: la influencia que ejercen los GD en los niveles de tensión en los distintos nodos donde se encuentran insertos, la reducción de pérdidas óhmicas relacionadas con la combinación de GD y servicios que pueden proporcionar un GV (regulación de tensión, continuidad de suministro, etc. los que entregan una mayor rentabilidad a este tipo de energías). Si bien la metodología es validada en forma conjunta, se presenta su aplicación a casos específicos de energía solar, eólica, biomasa y minihidráulica en la localidad de Ovalle y Salamanca. Los resultados obtenidos corroboran el potencial de aplicación práctica de la propuesta. Por último, como trabajo a futuro se recomienda establecer los niveles máximos de penetración de las distintas tecnologías en una red de distribución y desarrollar modelos que representen los efectos de combinar diversas tecnologías de GD en una misma red.

La integración masiva de tecnologías no convencionales de generación implica un gran desafío en el manejo técnico de las redes eléctricas, ya que no sólo aportan en la diversificación de la matriz energética, sino que además obligan a un rediseño tanto en los procedimientos de control, operación y en la infraestructura del sistema eléctrico, puesto que se deben mantener los estándares de calidad y seguridad de servicio en los niveles establecidos por la norma. Dentro de los recursos energéticos no convencionales la energía eólica es una de las tecnologías con mayor proyección de penetración en los sistemas eléctricos de potencia, particularmente en el SIC se están evaluando una importante cantidad de proyectos dadas las favorables condiciones geográficas de Chile. Dados estos posibles escenarios de penetración eólica es necesario evaluar la factibilidad técnica de la instalación masiva de aerogeneradores, dentro de este contexto este trabajo plantea un diseño alternativo para el control de tensión de las posibles barras de generación eólica que pueden implementarse en el SIC, el principal objetivo de este trabajo es que el método propuesto sea una alternativa a los actuales procedimientos de regulación de voltaje en redes con generación eólica (regulación local en los parque eólicos, SVC’s, etc.). Este sistema de control propone el uso conjunto de la capacidad de regulación de tensión que tienen los generadores convencionales (unidades hidráulicas y térmicas) presentes en un sistema eléctrico con el propósito de disminuir así el uso de equipos de regulación de voltaje local en los parques eólicos, maximizando la utilización de los recursos de la red. El planteamiento teórico de esta técnica corresponde a un sistema de optimización que entrega como resultado el aporte necesario que deben realizar los generadores convencionales para corregir el voltaje en las barras de generación eólica. Este método se implementó en tres zonas del SIC las cuales presentan distintas características en su topología y corresponden a áreas geográficas con potencial eólico. Las configuraciones obtenidas por este método para los tres casos de estudio fueron simuladas en el modelo estático disponible del SIC, los resultados arrojados por los flujos de potencia son satisfactorios, ya que los niveles de tensión logrados son muy cercanos al valor nominal para todas las barras de generación eólica implementadas, por lo tanto el sistema de control propuesto satisface los principales objetivos planteados. Como trabajo futuro se proponen estudios de comportamiento dinámico de un sistema eléctrico que tenga implementado este método de control de tensión; también establecer un procedimiento que permita determinar la configuración del sistema de control de acuerdo a los requerimientos de la operación de la red eléctrica; y por último encontrar una forma de asignar el valor quedebiera tener este método de control visto como un servicio complementario.