Thesis (doctoral)--Universität Köln, 2008. / Includes bibliographical references (p. 308-344).

Thesis (PhD (Electrical Engineering))--Cape Peninsula University of Technology, 2018. / Electrical energy can be easily used and converted to other forms of energy for various applications. Technological advancement increases the dependency on electricity to a great extent. Various internal and external factors are responsible for the bad quality of power in power systems. The performance of the system is greatly affected by the presence of harmonics, as well as voltage and frequency variations, which leads to the malfunctioning of the device and decline of power quality and supply at load side. The reactive power compensation is carried out for better power quality. The literature survey is done to find the best and efficient scheme for reactive power compensation and mitigation of various power quality problems. The devices which are used to measure various power quality factors are discussed. Various mitigating schemes are surveyed in order to compensate reactive power and to improve the power quality at the distribution end. The integration of the most widely used renewable energy, wind energy in the distribution system creates technical issues like stability of the grid, harmonic distortion, voltage regulation, active and reactive power compensation etc. which are restricted to IEC and IEEE standards. One of the topics this thesis addresses is regulation in the reactive power generated along with voltage regulation by using an effective power electronics device known as a STATCOM. The main power quality factors like overvoltage and voltage flickers are mitigated by establishing STATCOMs in small wind farms. The wind farms are equipped with three wind turbines. These three wind turbines found in the wind farm can be operated together or one after another with an introduced delay. A glitch in even a little piece of a power grid can result in loss of efficiency, income and at times even life. In this manner, it is basic to outline a system which can distinguish the faults of the power system and take a faster response to recover it back to required reactive power. Two devices STATCOM and D-STATCOM are used for this purpose in this thesis. The D-STATCOM circuit and operating principle are also discussed in thesis. Different topologies of D-STATCOM discussed with their benefits and shortcomings. The voltage, current and hybrid technologies of D-STATCOM are also discussed.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-05-29Bitstream added on 2014-06-13T20:12:53Z : No. of bitstreams: 1 buchala_r_me_botfca.pdf: 392041 bytes, checksum: 100d022fdc0aed6a65b67b50c64d0fb3 (MD5) / Neste trabalho procurou-se abordar a importância de novas alternativas para o desenvolvimento sócio-econômico regional. Foi elaborado um estudo de viabilidade econômico-financeira para a utilização do excedente de energia elétrica co-gerada, por uma usina de açúcar e álcool, na região da Alta Paulista, em processos produtivos de leveduras e polpa de frutas. Buscou-se abordar a industrialização desses produtos por serem estes, essencialmente regionais e que, hoje, escoam como insumos, sem valor agregado. Estes podem, passando por simples processos industriais, agregando valor e difundindo riquezas entre a população local. A viabilidade econômica da cadeia produtiva da cana-de-açúcar, no Brasil, deve ser otimizada. As oportunidades que este ciclo deflagrou, devem ser enfatizadas a fim de minimizar os impactos da monocultura da cana. O intuito desse estudo é de focar novas alternativas que venham a gerar riqueza distribuída, que socialize o bem estar econômico, social e ambiental com a utilização de uma fonte de energia limpa e sustentável. O desenvolvimento regional deve ser amparado em vertentes sólidas e que promovam equilíbrio sócio econômico, buscando uma vantagem competitiva para região do estudo com sustentabilidade ambiental. / This project deals with the importance of new alternatives for the regional socialeconomic development. A research has been elaborated about the economical and financial viability in the application of the over co-produced energy, by a sugar and alcohol Plant, in Alta Paulista region, in productive processes of yeast sugar and fruit pulp. The industrialization of these products has been demonstrated, mainly because they are essentially regional ones and, nowadays, they are considered inputs without aggregate value .Those can, passing by industrial processes, aggregate value and diffuse wealth among the local people. The economical viability of productive sugar-cane chain, in Brazil, must be optimized. The opportunities which this cycle has deflagrated, must be emphasized to reduce the cane growing impacts. The aim of this study is to focus new alternatives which originate wealth; to socialize the social, economical and environmental well-being, using a clean and sustainable source of energy. The regional development must be consolidate and must promote social-economic balance to obtain a competitive advantage based on environmental sustainability.

Orientador: Ennio Peres da Silva / Dissertação ( mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-17T04:55:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gambetta_Francielle_M.pdf: 4780185 bytes, checksum: f2071d96fca67109088a5766792577eb (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Para países com disponibilidade de energia elétrica relativamente barata, como o Brasil, o custo de instalação é o fator mais importante para a produção de hidrogênio eletrolítico, representando mais de 50% do custo total. O retificador de corrente é um dos principais equipamentos que compõem um sistema de eletrólise da água e é objeto de estudo desta dissertação. A partir de uma análise técnica, concluiu-se que, atualmente, o sistema de retificação mais adequado ao processo de produção de hidrogênio eletrolítico é o sistema a tiristor, principalmente por apresentar maior eficiência e confiabilidade operacional. Por meio de uma análise de mercado, concluiu-se que o mercado nacional, em sua maioria, está apto a fornecer retificadores industriais apenas para aplicação em eletrolisadores unipolares, já o mercado internacional possui uma vasta gama de retificadores com diversos níveis de tensão e corrente de saída, sendo capaz de fornecer estes equipamentos tanto para alimentar eletrolisadores industriais unipolares quanto bipolares. O custo do hidrogênio foi calculado tomando como base estudos anteriores e utilizando a Energia Vertida Turbinável (EVT) da UHE de Itaipu, o que resultou em US$ 2,66/kg para uma planta com capacidade de produzir 4.365 m3/h de hidrogênio. A influência do custo do retificador sobre o custo de produção é de 10,8% e, assim, uma diminuição de 50% no custo deste equipamento promoveria uma redução de 5,4% no custo do hidrogênio eletrolítico. Apesar de pequena, esta redução pode ser determinante em muitos casos. Assim, a introdução de uma linha de pesquisa em um pólo tecnológico para o desenvolvimento destes equipamentos é interessante, pois além de contribuir com a redução do custo do hidrogênio eletrolítico, representa uma oportunidade de crescimento econômico que pode colocar o Brasil em destaque de forma positiva dentro dos cenários energético e econômico mundiais / Abstract: For countries with relatively cheap electricity availability, such as Brazil, the cost of installation is the most important factor for the production of electrolytic hydrogen, representing more than 50% of the total. The power rectifier is one of the main devices comprising the water electrolysis system and it is the object of study in this dissertation. From a technical analysis, it was concluded that currently the most suitable system for electrolytic hydrogen production is the thyristor system, mainly due to its higher efficiency and operational reliability. Through market analysis, it was concluded that most of rectifiers available in the domestic market are designed only for use in industrial unipolar electrolysers. On the other hand, the international market has a wide range of rectifiers with different levels of voltage and current output, being capable of providing such equipment for both industrial unipolar and bipolar electrolysers. The cost of hydrogen was calculated using previous studies of the Spilled Turbinable Energy (STE) of Itaipu Hydroelectric Energy Plant, and resulted in US$ 2.66/kg for a plant with capacity to produce 4,365 m3/h of hydrogen. The influence of the rectifier cost on the gas production cost is 10.8%, and thus a decrease of 50% in the cost of such equipment would promote a reduction of 5.4% in the cost of the electrolytic hydrogen. Although small, this reduction can be decisive in many cases. Thus the introduction of a research line at a technological center for the development of this equipment is interesting, which also contributes to lowering the cost of electrolytic hydrogen and is an opportunity for economic growth to highlight Brazil in the worldwide energy and economic scenery / Mestrado / Mestre em Planejamento de Sistemas Energéticos

Orientador: Sergio Valdir Bajay / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-15T06:56:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dorileo_IvoLeandro_M.pdf: 3061432 bytes, checksum: 1b7c94c6f392dc22f63fb460977cb0e0 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Este trabalho traz uma análise, sob as óticas retrospectiva e prospectiva, a respeito da estrutura setorial da economia e da matriz energética de Mato Grosso, em termos de seus principais determinantes sociais, econômicos e tecnológicos. A avaliação prospectiva é, também, sustentada por um conjunto de cenários alternativos de desenvolvimento, tendo como balizadores os principais cenários nacionais disponíveis atualmente, que permitem estabelecer as relações de interdependência entre as variáveis macroeconômicas e a demanda de energia. Os cenários são construídos, ainda, com base em uma consulta a especialistas do Estado, especialmente elaborada para este trabalho, sobre os possíveis rumos futuros da economia e do setor energético locais, e em uma análise das oportunidades de avanços na matriz energética mato-grossense. A metodologia de decomposição estrutural é aplicada para projeção da demanda energética, utilizando-se, além do PIB e dos valores adicionados setoriais, a intensidade energética e a participação relativa dos principais energéticos em cada um dos setores analisados. A partir desta sistematização, são efetuadas as projeções das demandas de energia setoriais e total do Estado até 2012, constituindo-se num instrumento analítico e metodológico eficaz para auxiliar o planejamento energético de Mato Grosso. Discutem-se, por fim, as perspectivas para expansão da oferta local de energia, diante das alternativas que atualmente se apresentam / Abstract: The present work provides an analysis regarding the sector structure of the economy and the energy demand and supply of State of Mato Grosso in the light of a retrospective and prospective approach, which takes into account the main social, economic and technological determinants. The prospective evaluation is also supported by a set of alternative development scenarios having as benchmarks the current available national scenarios, which pave the ground for the establishment of interdependence relations between the macroeconomic indices and the demand of energy. The scenarios are also developed with the aid of state experts, especially devised for this work on the prospective economic path, and the local energy sector with a view to the analysis of advance opportunities concerning the regional energy supply. The methodology of structural decomposition is applied to forecast the evolution of energy demand, wich also takes into consideration, besides the gross domestic product (GDP), the added sector values, the energy intensities and the relative participation of the most important energy resources in each of the analyzed sectors. From this systematization, the sector and total state energy demand are foreseen up to the year 2012, which becomes an analytical and methodological effective instrument to aid the energy planning of Mato Grosso. At last, it is argued the perspectives for local energy supply expansion before the alternatives that are currently presented / Mestrado / Planejamento de Sistemas Energeticos / Mestre em Planejamento de Sistemas Energéticos

Orientador: Alberto Luiz Francato / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-24T01:50:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Goncalves_TiagoHenrique_M.pdf: 1974242 bytes, checksum: 51f725c3a5ad405f9af2062d0ba60923 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A energia elétrica passou a ser um insumo indispensável à sociedade. Assim, todos os métodos de economia, otimização de custos, diversificação da matriz e estratégias de atendimento às questões regulatórias tornam-se opções que devem ser apresentadas, estudadas e viabilizadas. O visível potencial de crescimento econômico faz com que a energia elétrica tenha papel crucial no crescimento do país e, principalmente, na situação em que cada vez mais consumidores vislumbram o ingresso no ambiente de livre contratação de energia. Esses consumidores procuram energia a fim de suprir suas necessidades e condições para seu suprimento ao menor custo possível. Para suprir essa demanda algumas considerações quanto à comercialização de energia incentivada e à construção de um balanço energético (sobras e déficits) são apresentadas na forma de otimização do portfólio de contratos de compra e venda de energia elétrica, a fim de cumprir as regras vigentes e maximizar a receita dos agentes comercializadores desse tipo de fonte na visão atual de mercado. Contribui-se assim com a melhor forma de negociação da energia incentivada, oferecendo uma correta contratação em todos os meses, seja na safra ou na entressafra. Proporciona-se ao setor elétrico brasileiro uma visão sistêmica da comercialização de energia por parte do comercializador e da comercialização, especificamente da energia incentivada. / Abstract: The Electric power has become a major necessity of the society. Thus, all methods of saving, cost optimization and diversification of strategies to meet regulatory issues become options to be presented, analyzed and make feasible. The visible economic growth potential makes the electricity has crucial role in the growth of the country and especially in the situation where more and more consumers envision enrolling in free contracting environment energy. These consumers seek power in order to meet their needs and conditions for supply at the lowest possible cost. To supply this demand some considerations regarding the sale of energy and encouraged the construction of an energy balance (surpluses and deficits) are presented in the form of optimization of the portfolio of contracts of purchase and sale of electricity in order to comply with the existing rules and maximize financial margins from supplier agents of this kind of source in the current view of the market. Thus contributing to the best way of trading energy encouraged, whishing the correct hiring every month, whether in season or out of season. Providing the Brazilian electric sector a systemic view of commercialization, specifically of energy encouraged. / Mestrado / Recursos Hidricos, Energeticos e Ambientais / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: José Tomaz Vieira Pereira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-19T10:41:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dalbem_JoseAntonio_M.pdf: 4137996 bytes, checksum: d9ffaa0145fff06b3a4f264c94e03244 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O sucesso atual da cadeia sucro-alcooleira no Brasil, como largamente divulgado, tem como principal motivador o esforço tecnológico decorrente da implantação do pró-álcool na década de 70, com expressivo desenvolvimento das atividades agrícolas e industriais. Mas, considerando que as centenas de empresas do ramo sucro-alcooleiro nacionais buscam conhecimentos, equipamentos e insumos praticamente nas mesmas fontes, necessário se faz entender as razões pelas quais há uma ampla diferença de resultados em termos de eficiências de produção, tanto nas atividades agrícolas como nas industriais. As diferenças de solo, clima e cultura regionais, mesmo considerando as diferentes idades das usinas, não seriam suficientes para explicar tal variação de eficiências. Neste trabalho, pela experiência do autor como gestor em atividades de refino de petróleo, e por analogia com o observado nas atividades de refino no Brasil e no mundo, considera que diferentes práticas de gestão devem contribuir bastante para tais diferenças de resultados. Este trabalho, visando à confirmação dessa consideração, apresenta a análise de correlação comparativa entre práticas de gestão e resultados energéticos de usinas de açúcar e álcool. A análise foi aplicada em quatro usinas pré-selecionadas. A avaliação das práticas de gestão, para determinação da pontuação das usinas, seguiu os critérios da Fundação Nacional da Qualidade, mais especificamente a do Rumo a Excelência - 500 pontos, de 2006, de modo simplificado. Os resultados energéticos de eficiência de conversão de sacarose da cana-de-açúcar em produtos finais, medido pela eficiência industrial relativa Copersucar, e de eficiência de consumo de energia nos processos de produção de açúcar e álcool, medido pela sobra de bagaço, foram recebidos diretamente das usinas ou calculados a partir de dados fornecidos por elas. A pontuação obtida na avaliação simplificada pelos critérios da FNQ mostrou que as usinas pesquisadas têm bons sistemas de gestão. A análise comparativa entre as pontuações de gestão e as eficiências industriais, de conversão de açúcares e de consumo energético dos processos, mostrou que há relação direta entre elas. A eficiência de consumo dos processos aparenta ser bastante dependente da adoção ou não de estratégia de geração e venda de energia elétrica. Entretanto, considerando a pequena amostra de apenas quatro usinas, essas afirmações não podem ser generalizadas. Para assegurar confiabilidade nas conclusões das análises ela deve ser aplicada em uma amostragem maior de usinas / Abstract: The current success of sugar and alcohol plants in Brazil, as widely diffused, was primarily encouraged by the technological effort secondary to the establishment of pro-alcohol in the 1970s, with remarkable development of agricultural and industrial activities. However, considering that the hundreds of national companies dealing with sugar and alcohol production search for knowledge, equipments and supplies nearly in the same sources, there is the need to understand the reason why there is a wide difference in production efficiency results, both in agricultural and industrial activities. Even considering the different periods of establishment of plants, the differences in regional soil, weather and culture would not be enough to explain these variable efficiencies. Considering the experience of the author as manager of petroleum refinement activities, and by comparison with performance observed in refinement activities in Brazil and in the world, the present study considers that different management practices should have appreciate contributions for such differences in results. This study presents a comparative correlation analysis between management practices and energy results of sugar and alcohol plants, with a view to confirm this consideration. The analysis was applied to four pre-selected plants. Evaluation of the management practices to determine the score of plants followed the criteria of the National Quality Foundation (FNQ), more specifically of Aiming at Excellence - 500 points, in 2006, in simplified manner. The energy results of efficiency of converting the sucrose from sugar cane in final products, evaluated in Copersucar relative industrial efficiency, and of relative energy consumption in the processes of sugar and alcohol production, evaluated in surplus bagasse, were directly supplied by the plants or calculated from data provided by them. The score achieved in the simplified evaluation by the FNQ criteria demonstrated that the plants investigated have good management systems. Comparative analysis of management scores with efficiency of sucrose conversion and surplus bagasse demonstrated a direct correlation among them. The relative energy consumption in industrial process seems to be quite a lot dependent of strategies for to generate and sell electric energy. However, considering the small sample of only four plants, these statements cannot be generalized. The analysis should be applied to a larger sample of plants in order to assure its reliability in the conclusions achieved / Mestrado / Mestre em Planejamento de Sistemas Energéticos

Orientadores: Arnaldo Cesar Walter, Fernando C. Fernandes Rei / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-04T13:34:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cunha_KamylaBorgesda_M.pdf: 14666940 bytes, checksum: 2d702a4828f0282a65591987a5f20e80 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Neste trabalho, analisou-se o MDL, delineando-lhe o conceito, objetivos, princípios, procedimento de implantação e os critérios de elegibilidade; o delineamento da inserção do MDL no Brasil; e a investigação da potencialidade do MDL como ferramenta de obtenção de formas renováveis de energia, possibilitando a futura análise da efetividade desse instrumento como ferramenta de promoção de novos padrões de obtenção de energia. Foi realizada ampla revisão bibliográfica sobre o tema, a contemplar as bases científicas das mudanças climáticas, o processo de negociação, os objetivos e princípios da CQNUMC, o histórico e aspectos do Protocolo de Quioto; o funcionamento do regime jurídico-político instituído por esses tratados; o MDL, seus objetivos, estrutura, dinâmica e processo de certificação, enfocando-se, de forma crítica, os critérios de elegibilidade. Depois da contextualização do plano teórico do MDL, realizou-se uma revisão bibliográfica sobre a operacionalização do MDL no mercado de carbono, explicitando a teoria econômica subjacente aos mecanismos de flexibilização, assim como o funcionamento do mercado de carbono. Tomando como base a visão geral do MDL, procurou-se focar a inserção do MDL no Brasil, dando-se destaque aos aspectos relacionados ao setor de energia / Abstract: This study has as main objectives the anaIysis of CDM, expIaining its concept, objectives, principIes and procedures, eIigibiIity criteria; the investigation of CDM impIementation in BraziI; and the assessment of the potentiaI to use CDM as a tooI to incentive sustainabIe energy generation. In order to achieve these aims, it was made a bibliographic revision about scientific basis of climate change, intemationaI negotiation process, UNFCCC objectives and principIes, Kyoto Protocol main aspects; dynamics of the cIimate regime impIemented by these treaties; the CDM, its objectives, structure, dynamics and procedures and modalities, a criticaI assessment of its eligibility criteria and the CDM dynamics in the carbon market. After this, and taking into account the main aspects of this anaIysis, it was investigated CDM impIementation in BraziI, focusing the reIated energy aspects / Mestrado / Energia, Sociedade e Meio Ambiente / Mestre em Engenharia Mecânica

In connection to the increase of emissions of greenhouse gases, electrification of the society is pointed out as absolute necessary to achieve the climate goals. To succeed with this, a substantial proportion of the intermittent electricity production needs, with the help from technical solutions, be used as a buffer for this production. The production of renewable hydrogen gas is seen as one of the solutions. The purpose of this study is to function as a foundation for a pilot study for establishment of production of renewable hydrogen which Jämtkraft will conduct during 2023. The study is compiled with information from updated science reports and studies, authorities or equate sources, Jämtkraft and workshops. The production cost of hydrogen gas has been set to price of electricity, three sizes of electrolysers and two types of electrolysers. The selling price has been divided into the transport sector and the industry sector. The calculations have been made with help from calculation methods from Jämtkraft and according to levelized cost of hydrogen formula. It is clear the production cost of hydrogen strongly correlates with the electricity price. The size of the electrolyser also affects, a larger electrolyser decreases the production costs of hydrogen. The difference between types of electrolysers do not affect the cost significantly, rather the placement and energy source to the hydrogen production. In comparison to 2020, the competitiveness for hydrogen within the transport sector has increased. The increase of the electricity cost has decreased the competitiveness within the industry sector. For economic success of an establishment of hydrogen production in Jämtland a careful analyse of customer interest must be made and an adjustment of selling price according to the electricity price. An investment rather towards the transport sector rather than the industry sector is to recommend. / I samband med de ökade utsläppen av växthusgaser, anses elektrifiering av samhället vara absolut nödvändigt för att uppnå klimatmålen. För att lyckas med detta, krävs det att en storandel av den intermittenta elproduktionen genom tekniska lösningar kan nyttjas som en buffert för denna produktion. Där ses produktion av förnyelsebar vätgas som en avlösningarna. Syftet med studien är att fungera som underlag för den förstudie för etableringav produktion av förnyelsebar vätgas som Jämtkraft genomför under 2023. Studien har sammanställts med information från uppdaterade forskningsstudier, myndigheter ellerl ikställda källor, Jämtkraft samt workshops. Vätgasproduktionskostanden har ställts mot elpris, tre storlekar på elektrolysör samt två typer av elektrolysör. Försäljningspriset har fördelats på transport-, och industrisektor. Beräkningarna har gjort med kalkylmetoder från Jämtkraft samt enligt Levelized Cost of Hydrogen- modellen. Det är tydligt är att vätgasproduktionskostanden korrelerar stark med elpriset. Även storleken på elektrolysör påverkar, en större elektrolysör minskar vätgasproduktionskostnaden. Typ av elektrolysör påverkar inte kostnaden nämnvärt, utan mer placering och vilken energityp som är källa till vätgasen. Sett mot 2020 har konkurrenskraften för vätgas inom transportsektorn ökat. Ökningen av elkostnaden, sett mot 2020, har bidragit till en minskad konkurrenskraft mot industrisektorn. För att ekonomiskt lyckas med en etablering av förnyelsebar vätgasproduktion i Jämtlands län måste en noggrann kundintressenanalys göras samt anpassa försäljningspriset efter elpriset. En satsning mot transportsektorn snarare än industrisektorn är att rekommendera. / <p>2023-08-22</p>

Thesis (MPhil)--Stellenbosch University, 2012. / Please refer to full text for abstract.