Orientador: Takaaki Ohishi / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-07T05:54:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mello_OdersonDiasde_D.pdf: 1392271 bytes, checksum: 4a25b0e50f13f9b1cc3f51c1bbf51592 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Esta tese apresenta um modelo de despacho para usinas termelétricas a gás natural considerando a produção e o transporte de gás. O modelo proposto associa a operação do sistema de geração termelétrica com a operação da rede de gasodutos. A metodologia utilizada para obter a solução foi aplicada a um exemplo com seis usinas termelétricas supridas por uma rede de gás natural. O modelo apresentado integra eficientemente a operação das usinas termelétricas com a operação do sistema de gasodutos / Abstract: This thesis presents a dispatch model for natural gas power plants considering the production and transmission of gas. The proposed model put together the operation of the power plant system with the operation of the natural gas pipeline network. The proposed approach was applied to an example of six power plants supplied by a gas system. The proposed approach integrates the operation of power plants with the operation of natural gas transmission system / Doutorado / Energia Eletrica / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Ennio Peres da Silva / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-09T04:44:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Camargo_JoaoCarlos_D.pdf: 1984535 bytes, checksum: ccf14c760889722980eb552f27361de8 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: A produção de hidrogênio para as células a combustível é um desafio para a ampla disseminação dessa tecnologia. Produzi-lo a partir de fontes renováveis de energia, como o etanol da cana-de-açúcar, é a opção analisada neste trabalho, enfocando principalmente a tecnologia dentro do conceito da geração distribuída de energia elétrica. O objetivo da tese é avaliar a viabilidade técnica e econômica da reforma do etanol para produção de hidrogênio com a qualidade necessária para o uso em uma célula a combustível tipo membrana de troca de prótons (PEMFC). A metodologia utilizada foi o desenvolvimento de um protótipo de geração de energia elétrica baseado em um reformador de etanol e um sistema de purificação de hidrogênio. Os principais dados obtidos nesse experimento foram a eficiência global de conversão do protótipo e a quantidade e qualidade das emissões advindas da operação do mesmo. O reformador de etanol alcançou eficiência de conversão de 69%, produzindo hidrogênio ¿ após o sistema de purificação¿ com nível de monóxido de carbono (CO) inferior a 20 µmol.mol, emissões globais de 460,85 g CO2.kWh-1, 0,812 g CO.kWh-1, 2,416 g CH4.kWh-1, sem emissão de NOx e SOx para uma vazão de entrada de 0,33 mol.etanol.hora-1. Com esses valores, foi realizada a análise da viabilidade técnica e econômica, comparando o protótipo desenvolvido com outras tecnologias de geração de energia elétrica. A análise econômica baseou-se em curvas de aprendizado do comportamento do custo inicial do reformador, calculado em 8.000,00 R$.kW-1, em relação à sua produção acumulada para calcular-se o custo de geração do hidrogênio e da energia elétrica produzida ao acoplar-se o experimento a uma célula a combustível tipo PEMFC com eficiência de conversão elétrica de 45% / Abstract: The hydrogen production for fuel cells is a challenge for wide dissemination of this technology. To produce it from renewable sources of energy, such as sugar cane¿s ethanol, is the option analyzed in this work, focusing mainly the fuel cell technology inside of distributed generation concept. The objective of the thesis is to evaluate the technical and economical feasibility of ethanol reforming for hydrogen production with the necessary quality for use in a proton exchange membrane fuel cell (PEMFC). The methodology used was the development of a power generation prototype based on an ethanol reformer and a hydrogen purification system. The main data obtained in that experiment were the prototype global efficiency conversion and the quantity and quality of emissions resulted from prototype operation . The ethanol reformer reached conversion efficiency of 69%, producing hydrogen - after the purification system ¿ with carbon monoxide (CO) level lower than 20 µmol.mol-1, overall emissions of 460.85 g.CO2.kWh- 1, 0.812 g.CO.kWh-1, 2.416 g.CH4.kWh-1, without emissions of NOx and SOx for a 0.33 mol.ethanol.hour-1 flow inlet. Those values were used for the technical and economical feasibility analysis comparing the prototype with others electric power generation technologies. The economical analysis based on learning curves concept of the reformer initial cost behavior, which was estimated in R$ 8,000.00 /kWe, in relation to its accumulated production to calculate the hydrogen and electric power generation production cost when joining the reformer system to a PEMFC fuel cell with 45% electric efficiency conversion / Doutorado / Planejamento de Sistemas Energeticos / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Secundino Soares Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-15T02:32:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Zambelli_MonicadeSouza_D.pdf: 4122152 bytes, checksum: 3256b0546520645ef065b43111b44374 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O planejamento da operação energética do Sistema Interligado Nacional (SIN) é uma tarefa complexa realizada por meio de uma cadeia de modelos de médio, curto e curtíssimo prazo acoplados entre si, cada um com considerações pertinentes à etapa que aborda. A proposta deste trabalho é apresentar uma alternativa para o planejamento da operação energética de médio prazo. Foi desenvolvida uma metodologia baseada em modelo de controle preditivo, abordando os aspectos estocásticos do problema de forma implícita pela utilização de valores esperados das vazões, e fazendo uso de um modelo determinístico de otimização a usinas individualizadas, que possibilita uma representação mais precisa do sistema hidrotérmico. A análise de desempenho é feita através de simulações da operação, considerando os parques hidrelétrico e termelétrico que compõem o SIN, com restrições operativas reais, em configuração dinâmica, com plano de expansão e a possibilidade de intercâmbio e importação de mercados vizinhos. Os resultados são comparados aos fornecidos pela metodologia em vigor no setor elétrico brasileiro, notadamente o modelo NEWAVE, que determina as decisões de geração por subsistema, e o modelo Suishi-O, que as desagrega por usinas individualizadas / Abstract: The long term hydrothermal scheduling of the Brazilian Integrated System (SIN) is a complex task solved by a chain of long, medium and short term coupled models, each one with considerations pertinent to the stage of operation that it deals with. The proposal of this work is to present an alternative for the long term hydrothermal scheduling. A methodology based on model predictive control was developed, implicitly handling stochastic aspects of the problem by the use of inflows expected values, and making use of a deterministic optimization model to obtain the optimal dispatch for individualized plants, what makes possible a more accurate representation of the hydrothermal system. The performance analysis is made through simulations of the operation, taking into consideration all the hydro and thermal plants that compose the SIN, with real operative constraints, in dynamic configuration, with its expansion plan and the possibility of interchange and importation from neighboring markets. The results are compared with those provided by the approach actually in use by the Brazilian electric sector, specifically the NEWAVE model, which defines the generation decisions for the subsystems, and the Suishi-O model, that disaggregates them for the individualized plants / Doutorado / Energia Eletrica / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Carlos Alberto Mariotoni / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-12T13:17:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Borin_FernandoLuders_M.pdf: 5674159 bytes, checksum: 06b685198e7c4437396ce7f2a615662d (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Este trabalho tem por objetivo fornecer maiores subsídios tendo em vista a matriz energética brasileira, no que se refere ao planejamento, repotênciação, operação e controle dos sistemas de geração de energia elétrica, de modo a prover meios de otimização mais eficazes, reduzindo os impactos de recursos naturais e econômicos demandados pelo sistema elétrico de geração e transmissão. O uso de técnicas de rotação ajustável já vem sendo empregado com sucesso em vários casos, tanto a nível nacional, quanto a nível internacional. A geração através de sistemas eólicos é o exemplo mais forte neste sentido, superando as expectativas de planejamento em vários casos. Os sistemas eólicos só podem operar por meio de técnicas de rotação ajustável. Contudo, a utilização das técnicas de rotação ajustável, tem muito a contribuir, mediante devidas ponderações, nos mais diversos segmentos de geração de energia. Qualquer que seja o caso, é possível de se obter ganhos consideráveis, no que se refere à otimização dos aproveitamentos energéticos. Dentro deste contexto, o trabalho apresenta um panorama geral das alternativas de geração de energia elétrica, e os possíveis ganhos que o sistema de rotação ajustável pode disponibilizar em cada um destes casos. Inicialmente são abordados aspectos gerais dos sistemas convencionais, de forma a estabelecer parâmetros de comparação. A seguir, aspectos específicos de geração por meios hidráulicos, térmicos, eólicos são abordados. Uma análise referente a sistemas isolados de geração também é apresentada, agregando vantagens adicionais não evidenciadas nos sistemas interligados. Desta forma, espera-se que levando em consideração estas técnicas de rotação ajustável, possam conduzir a investimentos relativos de expansão, reforma e operação do sistema de forma mais racional, minimizando impactos ambientais e sociais, contado ainda com ganhos de eficiência disponibilizados. / Abstract: This work has for objective to supply larger subsidies the head office Brazilian energetics, in what he/she refers to the planning, retrofitting, operation and control of the systems of electric power generation, in way to provide more effective optimization means, reducing the impacts of natural and economical resources disputed by the electric system of generation and transmission. The use of techniques of adjustable speed has already been used with success in several cases, so much at national level, as for international level. The generation through eolic systems is the strongest example in this sense, overcoming the planning expectations in several cases. The eolic systems can only operate through techniques of adjustable rotation. However, the use of the techniques of adjustable speed, has a lot to contribute, by the due considerations in the most several segments of generation of energy. Any that is the case, is possible of obtaining won considerable, in what it refers the optimization of the energy uses. Inside of this context, the work presents a general panorama of the alternatives of electric power generation, and the possible impacts that the system of adjustable speed can make available in each one of these cases. Initially general aspects of the conventional systems are approached, in way to establish comparison parameters. To proceed, specific aspects of generation for means hydraulic, thermal, eolics are approached. An analysis regarding isolated systems of generation is also presented, joining additional advantages no evidenced in the interlinked systems. This way, it is waited that taking into account these techniques of adjustable rotation, they can lead to relative investments of expansion, it reforms and operation of the system in a more rational way, minimizing environmental and social impacts, still counted with won of efficiency made available. / Mestrado / Recursos Hidricos / Mestre em Engenharia Civil

Orientadores: Secundino Soares Filho, Mônica de Souza Zambelli / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-25T07:16:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_ThayzeD'MartinCostada_M.pdf: 9346773 bytes, checksum: 73c504aef1611f22af50cead8deff7bf (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O Princípio do Equivalente Certo (PEC) garante que as abordagens determinística e estocástica são equivalentes na otimização de sistemas dinâmicos estocásticos quando satisfeitas certas condições. É possível que o problema de planejamento da operação energética (POE) se aproxime de satisfazer as condições do PEC, apesar de não atendê-las teoricamente. Assim, o objetivo desta dissertação é analisar a validade do PEC no âmbito da Programação Dinâmica aplicado ao POE de sistemas hidrotérmicos constituídos de um único reservatório e avaliar o impacto da violação de cada condição. As hipóteses do PEC foram analisadas progressivamente por meio da comparação dos resultados dos modelos considerados, desde o ideal que atende teoricamente às condições, até o mais próximo da realidade. Foram observadas diferenças pouco significativas entre as políticas de operação determinística e estocástica, indicando que o modelo de POE se aproxima de atender às condições do PEC. Uma consequência imediata deste estudo seria que a abordagem determinística do problema de POE para sistemas hidrotérmicos com um único reservatório pode ser tão eficaz quanto as abordagens estocásticas / Abstract: Certainty Equivalence Principle (CEP) ensures that deterministic and stochastic approaches are equivalent in stochastic dynamic systems optimization when some assumptions hold. It is possible that Long Term Hydrothermal Scheduling (LTHS) problem is close to attaining CEP¿s assumptions, although it does not attain them theoretically. Thus, the objective of this dissertation is to analyze the validity of CEP in Dynamic Programming framework applied to single reservoir LTHS problem and to evaluate the impacts of each CEP¿s condition violation. The CEP¿s conditions were progressive analyzed by comparison of the considered models results from an ideal case where theoretically assumptions hold until a case study closer to reality. Slight differences were observed between deterministic and stochastic operation policies, indicating that LTHS model is close to attain the CEP¿s conditions. An immediate consequence of this study would be that deterministic approach for the single reservoir LTHS problem can be as effective as stochastic ones / Mestrado / Energia Eletrica / Mestra em Engenharia Elétrica

Orientadores: Sérgio Valdir Bajay, Moacyr Trindade de Oliveira Andrade / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-21T11:31:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dester_Mauricio_D.pdf: 5389676 bytes, checksum: 7c5e6ad30bbd780ddf1b9300f7cc4317 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A eletricidade é bem de consumo e também insumo posicionado dentre aqueles considerados essenciais para a sociedade moderna. Neste contexto, o planejamento e a construção de uma matriz de energia elétrica é questão de importância capital não somente para o setor elétrico, como também para o desenvolvimento do Brasil. A constituição desta matriz deve ser pautada, sobretudo, pelo aspecto sustentabilidade. Neste sentido, sua concepção deve, imprescindivelmente, contemplar todas as perspectivas que permeiam o processo estratégico que a origina, a saber: técnica, econômica e sócio-ambiental. Somente balizado por estas óticas é possível proporcionar a expansão da oferta de energia elétrica de forma sustentável e com segurança no que concerne ao atendimento pleno da demanda, um requisito indispensável para que este serviço possa ser um sólido sustentáculo de um processo maior: o desenvolvimento socioeconômico da sociedade brasileira. A participação das fontes renováveis na matriz de energia elétrica é fator desejável e colabora, de forma meritória no que diz respeito aos impactos ambientais decorrentes da produção de eletricidade. Todavia, há algumas questões de ordem econômica e principalmente técnica as quais devem ser tratadas e lapidadas de forma a eliminar as lacunas existentes, permitindo que se possa estabelecer planos de expansão da oferta de eletricidade sustentáveis sob todos os pontos de vista. O objetivo principal deste trabalho é proporcionar e aprofundar o debate sobre estas questões e apresentar uma solução que propicie a integração das fontes renováveis na matriz de energia elétrica brasileira mantendo a confiabilidade no atendimento da carga. Outrossim, não somente os aspectos técnico e econômico foram contemplados na análise, mas, também o socioambiental, possibilitando assim oferecer subsídios para a evolução da oferta com orientação para a sustentabilidade. Para elaboração da proposta foi realizado um estudo abrangente sobre as principais fontes primárias a partir das quais é possível produzir eletricidade, além de uma revisão de todo o extenso e complexo caminho pelo qual passou o setor de planejamento da expansão desde seus primórdios até o modelo atual. São também apresentados vários pontos de vista sobre as dificuldades encontradas pelo planejador, desde os empecilhos de ordem regulatória, passando por aqueles oriundos de uma falta de coordenação dentre os setores do governo envolvidos no problema, até as questões de ordem ambiental. Por fim, no decorrer do trabalho e particularmente ao concluí-lo, propõe-se um conjunto de medidas estratégicas por intermédio das quais se pode construir uma matriz de energia elétrica segura e sustentável e lograr êxito, sob as perspectivas técnica, econômica e socioambiental, ao se realizar o planejamento da expansão da oferta, seja no horizonte de curto, médio ou longo prazos / Abstract: Electricity is not just a consumer good but also an input which commands a place amongst those goods considered essential to modern society. In this context, the planning and construction of an electricity matrix is a question of paramount importance, not just for the electricity sector but also for Brazil's development as a whole. The establishment of this matrix should, above all, be regulated with an emphasis on sustainability. In this regard, its conception must necessarily embrace all the perspectives that imbue the strategic process that gives rise to it: technical, economic and socio-environmental. Delimited by these viewpoints alone, it is possible to provide the sustainable expansion of an electric power supply that is also secure in terms of being able to fully meet demand. This is a fundamental prerequisite to this service becoming a solid base for a larger process, namely the socio-economic development of Brazilian society. The participation of renewable energy sources in the electric energy matrix is a desirable factor and contributes laudably to the mitigation of environmental impacts resulting from the electricity generation. Nevertheless, there are several issues of an economic and mainly technical nature which have to be dealt with and refined in order to close the existing gaps and enable plans to be established, that are sustainable from all points of view, for the expansion of an electric power supply. The main aim of this study is to prompt, and study in greater depth, the debate over these issues and present a solution that delivers the integration of renewable sources into Brazil's electricity matrix while maintaining reliability of load fulfillment. Similarly, not only were the technical and economic aspects covered in the analysis but also the socio-environmental aspects, thereby making it possible to provide support for the evolution of a sustainability-oriented supply. For the purposes of drafting this proposal, a wide-ranging study was conducted of the principal primary sources from which it is possible to generate electricity, as well as a review of the long and complex path which the expansion planning sector has taken, from its outset through to the current model. Various points of view are also put forward about the difficulties encountered by the planner, ranging from the regulatory obstacles to those arising from a lack of coordination between the government sectors involved in the problem and to issues of an environmental nature. Finally, throughout the study and in particular in its conclusion, a set of strategic measures is proposed through which a secure, sustainable electricity matrix can be constructed from a technical, economic and socio-environmental perspective, which is successful in carrying out supply expansion planning in the short, medium and long term / Doutorado / Planejamento de Sistemas Energeticos / Doutor em Planejamento de Sistemas Energéticos

Orientadores: Sergio Valdir Bajay, Paulo de Barros Correia / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-04T03:28:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Correia_TiagodeBarros_M.pdf: 4487327 bytes, checksum: 60ea88ba7ef70d513098bc65eee08632 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: o processo de reforma que vem ocorrendo na indústria elétrica brasileira, desde a segunda metade da década de 1990, sofreu uma infiexão em 2002, quando os programas de privatizações foram congelados, estabilizando a convivência de empresas estatais e privadas numa estrutura mista na indústria elétrica brasileira. O presente trabalho busca analisar o efeito, na eficiência econômica do mercado de eletricidade, do confronto competitivo de empresas que atuam sob a lógica privada (maximização dos lucros) com empresas estatais, que, sob pressão de seu acionista majoritário - o governo, se vêem obrigadas a ter como uma de suas principais metas a maximização dos impactos de políticas públicas. Para tanto, são utilizados conceitos da teoria dos jogos, concorrência potencial, mercados contestáveis, poder de mercado e regulação econômica. O mercado de eletricidade é visto como um ambiente competitivo de Stackelberg, sendo a intervenção estatal incorporada e considerada parte das regras do jogo. Essa concepção de mercado é compatível com o recém estabelecido no setor elétrico brasileiro e pode contribuir para a atual discussão em torno de sua implementação / Abstract: The process of structural reform that has been occurring in the Brazilian electric industry since the second half of the 1990's suffered an infiection in 2002. The programs of privatizations were interrupted, stabilizing a hybrid structure where state-owned and private firms coexist in the same market. This thesis intends to analyze the effect, in the economic efficiency of the Brazilian electricity market, of the competition between agents who act under the private logic (profit maximization) and those who are compelled by their major shareholder - the government - to have the maximization of the impacts of public policies as one of their main goals. To reach such purpose, concepts from the games theory, potential competition, contestable markets, market power and economic regulation are employed. The electricity market is seen as a Stackelberg competitive environment, with the state intervention being incorporated and considered part of the rules of the game. This market concept is compatible with the recently defined institutional mo del of the Brazilian electric sector and can contribute for the current discussion concerning its implementation / Mestrado / Planejamento de Sistemas de Petroleo / Mestre em Planejamento de Sistemas de Petroleo

Submitted by Rose Suellen (rosesuellen@ufpa.br) on 2018-02-15T14:33:46Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_NexoAguaEnergia.pdf: 2488428 bytes, checksum: 48b3a94ffa4b6d1eac255815dc2a0033 (MD5) / Approved for entry into archive by Rose Suellen (rosesuellen@ufpa.br) on 2018-02-15T14:34:45Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_NexoAguaEnergia.pdf: 2488428 bytes, checksum: 48b3a94ffa4b6d1eac255815dc2a0033 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-15T14:34:45Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_NexoAguaEnergia.pdf: 2488428 bytes, checksum: 48b3a94ffa4b6d1eac255815dc2a0033 (MD5) Previous issue date: 2017-07-07 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Os recursos hídricos se constituem bens públicos globais imprescindíveis à manutenção da vida no planeta e um importante instrumento econômico-político. A relação entre oferta e demanda de água para as próximas décadas relacionada à geração de energia e a produção de alimentos constitui-se uma preocupação mundial. O crescimento populacional estimado para os próximos anos e as ameaças relativas às alterações do clima têm fomentado debates em diversas escalas do globo, remetendo a necessidade de repensar as formas de planejamento e gestão desses recursos. No intuito de contribuir com informações para a gestão integrada dos recursos água, energia e alimentos na Amazônia, a presente pesquisa objetivou analisar o nexo água, energia e alimentos no contexto dos municípios paraenses. Para tal, realizou-se pesquisa bibliográfica e documental, análise de dados secundários acerca da população; abastecimento humano e consumo de água; indicadores sociais e de saneamento; produção e consumo de energia elétrica; produção de alimentos; produto interno bruto (PIB), além da classificação das variáveis estudadas em unidades observacionais, elencando para cada uma um conjunto de indicadores específicos. Para a unidade observacional água: consumo de água por volume (m³/a); acesso a rede de esgoto e IDH-M. Para a unidade energia: consumo energético estadual; perdas de ICMS; municípios atendidos pela rede de energia elétrica. Para a unidade alimentos: produção agrícola e agropecuária. Também foram utilizados dados cartográficos digitais e o geoprocessamento para espacialização das informações estudadas. A partir da análise foi possível perceber que a demanda por água, energia e alimentos no Estado, não é contemplada de modo satisfatório, além da ausência de diálogo entre os três setores, o desinteresse dos entes competentes no que condiz as demandas locais, e a gestão ineficiente da água na região, constituem-se alguns dos obstáculos principais ao atendimento das demandas amazônicas. Esse estudo é parte das atividades de pesquisa do Projeto “Riscos, Desastres Climáticos e seus Impactos sobre a Segurança Hídrica Alimentar no Estado do Pará no Contexto das Mudanças Climáticas”, integrado ao Grupo de Estudos e Pesquisas sobre Desastres na Amazônia – GEPEDAM. / Water resources are global public goods essential to the maintenance of life on the planet and an important economic-political instrument. The relationship between supply and demand of water for the coming decades related to energy generation and food production is a global concern. The estimated population growth for the next few years and the threats related to climate change have stimulated debates in several scales of the globe, remitting the need to rethink the ways of planning and managing these resources. In order to contribute information to the integrated management of water, energy and food resources in the Amazon, the present study aimed to analyze the nexus of water, energy and food in the context of the municipalities of Para. For this, a bibliographical and documentary research was carried out, analysis of secondary data about the population; human supply and water consumption; social and sanitation indicators; production and consumption of electricity; food production; (GDP), besides the classification of the variables studied in observational units, listing for each a set of specific indicators. For the observational unit water: water consumption by volume (m³ / a); access to the sewage network and IDH-M. For the energy unit: state energy consumption; ICMS losses; municipalities served by the electric power grid. For the food unit: agricultural and livestock production. Digital cartographic data and geoprocessing were also used for the spatialization of the information studied. From the analysis, it was possible to perceive that the demand for water, energy and food in the State is not satisfactorily contemplated, apart from the lack of dialogue between the three sectors, the lack of interest of the competent authorities in the local demands, and inefficient management of water in the region, are some of the main obstacles to meeting Amazon demands. This study is part of the research activities of the Project "Risks, Climate Disasters and their Impacts on Food Water Safety in the State of Pará in the Context of Climate Change", integrated to the Group of Studies and Research on Disasters in the Amazon - GEPEDAM.

Esta pesquisa apresenta como tema de estudo as Pequenas Centrais Hidrelétricas (PCHs). O seu objetivo geral é identificar os principais limites e potencialidades da sustentabilidade da cadeia produtiva de PCHs no Brasil, ao contexto das dimensões ambiental, social, econômica e institucional. O referencial teórico contempla conceitos e questões referentes: a cadeia produtiva; a Teoria do Ator-rede; as fontes de energia renováveis, mais especificamente a hidroeletricidade; e aos fatores determinantes da competitividade. Para a identificação dos gargalos e potencialidades, foi realizado um mapeamento da estrutura da cadeia de produção das PCHs, assim como a descrição do panorama atual das PCHs no país. Em seguida, foram estudadas, de forma mais aprofundada, cinco etapas que compõem a cadeia: recurso natural; geração; transmissão; distribuição; e comercialização. Na sequência, foram utilizados cinco critérios (importância, probabilidade, temporalidade, efeito e abrangência) para classificar os fatores identificados em cada etapa. Por fim, através da multiplicação dos índices numéricos atribuídos aos critérios, foi obtido o Índice de Significância (IS. No que tange à metodologia da pesquisa, ela pode ser classificada como aplicada e exploratória. Os dados empregados são secundários e foi utilizada a técnica de análise qualitativa. Como resultado, foram identificados 20 limites e 17 potencialidades relacionadas com a cadeia produtiva das PCHs no Brasil, sendo que destes 37 itens, 8 foram enquadrados como muito significativos, segundo os critérios estabelecidos para o IS. No que se refere ao resultado principal da pesquisa, verifica-se que, apesar de existirem potencialidades significativas para o desenvolvimento das PCHs na matriz energética nacional (o potencial hidrelétrico das bacias hidrográficas, a sua capacidade de atuar como vetor de desenvolvimento regional, a consolidação dos fabricantes de turbinas e geradores, e o livre acesso), alguns gargalos existentes na sua cadeia de produção devem ser trabalhados, tais como a interferência na migração e reprodução da ictiofauna continental, a desigualdade na distribuição de energia elétrica, e os aspectos legais e técnicos relacionados com o meio ambiente e a comercialização de energia. / This research study has as a theme: Small Hydro Power Plants (SHP). Its overall objective is to identify the main limits and potential sustainabilities of the productive chain of power plants in Brazil to the context of environmental, social, economic and institutional dimensions. The theoretical framework includes concepts that concern: the production chain, the Actor-Network Theory, renewable energy sources (specifically hydroelectricity) and the determinants of competitiveness. For the identification of limits and potential, mapping of the production of SHP chain structure was carried out; as well as the description of the current landscape of the SHP in the country. They were then studied in more depth. The five steps that make up the chain being: natural resource, generation, transmission, distribution and commercialization. Next, five criteria were used: importance, likelihood, timeliness, effect and scope; in order to classify the factors identified in each step. Finally, by multiplying the numerical index assigned to the criteria; the significance index (SI) was obtained, which was used to frame the final significance of the aspects by: less significant, significant and very significant. Regarding research methodology; it can be classified as: exploratory and applied. The data used was secondary and was used as qualitative analysis. As a result, we identified 20 potential limits and 17 related to the production chain of power plants in Brazil, and of these 37 items, 8 were classified as very significant, according to the criteria established for the IS. With regard to the main search result, it appears that, although there are significant potential for the development of SHP in the national energy matrix (hydropower potential of river basins, their ability to act as regional development vector, consolidation of turbines and generators manufacturers, and free access), some hurdles in the production chain must be worked out, such as interference in the migration and reproduction of continental fish fauna, inequality in the distribution of electricity, and the legal and technical aspects related to the environment and the commercialization of energy.

CAPES / As variações de tensão de curta duração são perturbações típicas nos sistemas de distribuição de energia elétrica que afetam de forma significativa a qualidade da energia. Os equipamentos típicos para a regulação de tensão dispostos nas redes de distribuição em geral não são capazes de mitigar variações de tensão de curta duração. Entretanto, as unidades de geração distribuída conectadas aos sistemas de distribuição, considerando estratégias de controle adequadas, podem ser capazes de mitigar variações de tensão de curta duração nas proximidades do ponto de conexão. Nesse contexto, o presente trabalho propõe a mitigação de variações de tensão de curta duração a partir da utilização de unidades eólicas de geração baseadas em gerador síncrono de imã permanente (GSIP) conectado a rede por um conversor estático de potência. A mitigação das variações de tensão é feita por meio de uma malha de controle suplementar proposta aplicada ao controle tradicional do conversor do lado da rede. A estratégia de controle proposta explora a capacidade de operação em sobrecarga de corrente da unidade eólica e é capaz de mitigar variações de tensão de curta duração em sistemas de distribuição. A malha de controle suplementar proposta limita a geração de potência reativa na capacidade máxima de sobrecarga da unidade geradora, respeitando o limite térmico do conversor estático de energia. Além da malha de controle suplementar, uma metodologia baseada em estudos estáticos de fluxo de potência é proposta com o objetivo de avaliar a capacidade de regulação de tensão da geração eólica associada à malha de controle proposta. A capacidade da malha de controle proposta em mitigar as variações de tensão de curta duração é avaliada por meio de simulações não lineares no domínio do tempo envolvendo uma rede de distribuição com cargas concentradas. Diferentes níveis de inserção da geração eólica na rede de distribuição e outros fatores que impactam diretamente na regulação de tensão são considerados nos testes realizados. Os estudos realizados demonstram que utilização da estratégia de controle proposta aplicada a unidades eólicas de geração pode contribuir significativamente para a manutenção do perfil de tensão durante ocorrências de variações de tensão de curta duração. / The short duration voltage variations are typical disturbances that significantly affect the power quality in distribution systems. The typical devices for voltage support and regulation, distributed along the distribution networks, are generally not capable of mitigating short duration voltage variations. However, distributed generation units connected to the distribution system, when associated with suitable control strategies, can be able to mitigate short duration voltage variations. In this context, this paper proposes the mitigation of short duration voltage variations by using wind power generating units based on permanent magnet synchronous generator (PMSG) connected to the network by static power converter. The voltage variation mitigation is performed by means of a supplementary control loop added to the traditional control of the grid-side converter. The proposed control strategy takes advantage of the overload capability of the wind generation unit and it is able to mitigate short duration voltage variations in distribution systems. The proposed supplementary control loop limits the generated reactive power based on the overload capability of the generation unit, avoiding that the power electronic converter exceeds its thermal limit. Besides the proposed supplementary control loop, a methodology based on power flow studies is proposed in order to evaluate the voltage regulation capability of the wind generation associated with the proposed control loop. The performance and effectiveness of the control strategy proposed to mitigate short duration voltage variations is evaluated by means of time-domain non-linear simulations regarding a distribution network with lumped load. Different levels of integration of wind generation on the distribution network and other factors that directly impact on voltage regulation are considered in the tests. The performed evaluations have demonstrated that the proposed control strategy, applied to wind generation units, can significantly contribute to the maintenance of the voltage profile of distribution systems during the occurrence of short duration voltage variations.