A geração termelétrica a partir da biomassa proveniente do setor sucroenergético brasileiro, além de ser vista como opção para investimentos no setor de energias renováveis, pode contribuir com o suprimento de energia mantendo aspectos inerentes às vantagens sociais, estratégicas e ambientais que o favorecimento de um setor genuinamente desenvolvido no Brasil pode atribuir à matriz de energia elétrica. O objetivo principal deste trabalho é analisar o potencial adicional de energia elétrica que pode ser gerado a partir de recursos do setor sucroenergético. Os objetivos específicos estão em determinar e dimensionar os possíveis combustíveis para geração termelétrica no setor sucroenergético, em determinar quais rotas tecnológicas possibilitam o aumento da geração de energia e em quantificar a geração específica bruta de energia para cada tecnologia selecionada. O método consiste na realização de revisão bibliográfica para alocar o tema de estudo e pesquisa, com posterior elaboração de pesquisas documentais com o intuito de reunir dados e estimativas necessárias ao desenvolvimento do cálculo, coletando dados em publicações de institutos, entidades, empresas e consultores (dados de estimativas de produção de cana-de-açúcar para o período projetado e a definição dos recursos combustíveis e dos recursos tecnológicos). A seguir, para cada tecnologia de geração de energia elétrica, são apresentados arranjos com seus respectivos balanços de energia, índices de geração específica bruta de energia para as condições de cogeração e de geração de energia elétrica pura, vantagens, desvantagens e a inserção destas tecnologias ao longo do período estimado. Os resultados apontam que a expansão da produção de cana-de-açúcar, baseada na expansão agrícola e no aumento da produtividade, bem como o incremento tecnológico dos sistemas termelétricos de potência disponíveis comercialmente para o setor sucroenergético podem permitir a projeção de cenários com 26 GW de capacidade instalada com a utilização do bagaço e 33 GW com a inserção de palha. A importância deste trabalho está relacionada com a apresentação do estado da arte da tecnologia disponível para a geração termelétrica a partir do setor sucroenergético, pelo fato de apresentar os índices de geração específica para diferentes cenários de disponibilidade combustível e de tecnologias aplicáveis e por permitir análises entre os grupos tecnológicos e as biomassas disponíveis para a geração. / The biomass power generation in the Brazilian sugar & ethanol industry, besides being seen as an option for investments in the renewable energy sector, may contribute to the energy supply while maintaining aspects related to social, strategic and environmental advantages that the support of a sector genuinely developed in Brazil can attribute to the electricity matrix. The main purpose of this study is to analyze the surplus electricity that can be generated from resources of the sugar & ethanol industry. The specific aims are to determine and measure the potential fuels for power generation in the sugar & ethanol industry, to determine which technological routes enable an increase in the power generation and to quantify the specific gross power generation for each selected technology. The method consists of conducting a literature review in order to place the subject of study, with further development of documentary research in order to collect data necessary for developing the calculation, collecting data in publications from institutes, organizations, companies and consultants (sugarcane production data estimates for the foreseen period of study and the definition of fuel and technology resources for power generation). Afterwards, for each power generation technology, arrangements are presented with their respective energy balances, the specific gross power generation for the cases of process cogeneration and power generation stand-alone, the advantages, disadvantages and the inclusion of these technologies over the projected period. The results show that the expansion of production of sugarcane, based on agricultural expansion and increased productivity as well as the technological improvement of commercially available power generation systems for the sugarcane industry may allow scenarios with 26 GW of installed capacity using the sugarcane bagasse and 33 GW with the insertion of the sugarcane straw. The significance of this work is related to the presentation of the state of the art technology available for the thermoelectric generation from sugarcane industry. It is also connected to the fact of presenting an index of specific power generation for different scenarios of fuel availability and applicable technologies as well as enabling analysis of technological groups and available biomass for power generation.

Submitted by Kelren Mota (kelrenlima@ufpa.br) on 2018-06-14T16:35:39Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ControleFrequenciaGeracao.pdf: 2552507 bytes, checksum: 1a4dff3dea45775db68854441e3f994c (MD5) / Approved for entry into archive by Kelren Mota (kelrenlima@ufpa.br) on 2018-06-14T16:36:09Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ControleFrequenciaGeracao.pdf: 2552507 bytes, checksum: 1a4dff3dea45775db68854441e3f994c (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-14T16:36:09Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ControleFrequenciaGeracao.pdf: 2552507 bytes, checksum: 1a4dff3dea45775db68854441e3f994c (MD5) Previous issue date: 2018-01-30 / A integração em larga escala de fontes intermitentes de energias renováveis, como os sistemas fotovoltaicos, nos sistemas elétricos de potência gera novas questões técnicas, uma vez que tais fontes normalmente não participam na regulação da frequência devido não apresentarem inércia de rotação. A rápida variação da frequência existente em redes com grande integração de geração renovável ocasiona assim uma maior dificuldade na manutenção da estabilidade de frequência, pois diferentemente dos sistemas convencionais (por exemplo os Hídricos e Térmicos), onde a inércia dos geradores é suficientemente alta, para a maioria desses novos sistemas isso não é válido. Nesse contexto, na presente dissertação será proposta a utilização do conceito de “inércia virtual”, que corresponde a uma combinação de algoritmos de controle, dispositivos de armazenamento de energia elétrica e eletrônica de potência aplicada às fontes renováveis, como as fotovoltaicas, conectadas às redes de energia através de inversores, a qual emula a inércia de um sistema de geração convencional. Será apresentado ainda um modelo baseado em uma análise a pequeno sinal linearizado, desenvolvido para avaliar a estabilidade de um circuito de controle de potência quando o gerador fotovoltaico fornecer resposta em frequência, além da resposta inercial emulada com sistemas fotovoltaicos por meio de técnicas baseadas no controlador MPPT no Método de Deslocamento e da estratégia de controle Droop no domínio do tempo. Esta modelagem é testada em um sistema de energia elétrica composto por máquinas síncronas e uma planta de geração de energia fotovoltaica em larga escala para a análise dos efeitos do sistema de controle em relação à estabilidade de frequência. As simulações realizadas com o auxílio do software MATLAB/Simulink, consideram diferentes constantes de inércia para uma condição de variação (queda) na frequência elétrica, ocasionada pela inserção de cargas no sistema elétrico. Resultados comparativos indicam que é maior o impacto da geração fotovoltaica na estabilidade do sistema de energia quando a energia fornecida pelo gerador da planta convencional é menor. Resultados também comprovam que quando o sistema fotovoltaico está fornecendo energia para a rede elétrica, a frequência do mesmo decai afetando a estabilidade e operação do sistema de potência através da degradação da dinâmica de frequência. / The large-scale integration of intermittent sources of renewable energies, such as photovoltaic systems, into electrical power systems generates new technical issues, since such sources do not participate in frequency regulation because they do not exhibit inertia of rotation. The rapid frequency variation, normally found in networks with a high degree of integration of renewable generation, therefore causes greater difficulty in maintaining frequency stability, unlike conventional systems (for example Hydro and Thermal), where the inertia of the generators is sufficiently high , for most of these new systems this is not valid. In this context, the present dissertation will propose the use of the concept of "virtual inertia", which corresponds to a combination of control algorithms, electrical energy storage devices and power electronics applied to renewable sources, such as photovoltaics, connected to networks of power through inverters, which emulates the inertia of a conventional generation system. It will be presented a model based on a small linearized signal analysis, developed to evaluate the stability of a power control circuit when the photovoltaic generator provides frequency response and the inertial response emulated with photovoltaic systems by means of techniques based on the MPPT controller in the Displacement Method and the Droop control strategy in the time domain. This modeling is tested in an electric power system composed of synchronous machines and a large-scale photovoltaic power generation plant for the analysis of the effects of the control system in relation to frequency stability. The simulations performed with MATLAB/Simulink software consider different inertia constants for a condition of variation (decrease) in the electric frequency, caused by the insertion of loads in the electric system. Comparative results indicate that the impact of photovoltaic generation on the stability of the power system is greater when the power supplied by the conventional plant generator is lower. Results also prove that when the photovoltaic system is supplying power to the grid, its frequency decreases, affecting the stability and operation of the power system through the degradation of the frequency dynamics.

Submitted by Luciclea Silva (luci@ufpa.br) on 2018-06-20T14:06:09Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) dissertacao_modelagemsimulacaooperacao.pdf: 11311517 bytes, checksum: 53dd55b44370829a202c7c82b8e6f403 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciclea Silva (luci@ufpa.br) on 2018-06-20T14:06:42Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) dissertacao_modelagemsimulacaooperacao.pdf: 11311517 bytes, checksum: 53dd55b44370829a202c7c82b8e6f403 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-20T14:06:42Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) dissertacao_modelagemsimulacaooperacao.pdf: 11311517 bytes, checksum: 53dd55b44370829a202c7c82b8e6f403 (MD5) Previous issue date: 2018-01-19 / O presente trabalho aborda o desenvolvimento de modelos computacionais em ambiente Simulink/Matlab, a fim de simular a operação em aplicações isoladas e/ou interligadas à rede elétrica de uma minirrede de distribuição de energia elétrica com sistemas híbridos de produção de eletricidade, pertencente ao Grupo de Estudos e Desenvolvimento de Alternativas Energéticas (GEDAE), da Universidade Federal do Pará, no campus de Belém. O trabalho também descreve o sistema híbrido e seus componentes (sistemas de geração, sistemas de condicionamento de potência, minirrede e cargas propostas), bem como os modelos matemáticos, apresentando as equações dos componentes, aplicadas a estudos dinâmicos. Em seguida, os modelos dos componentes que constituem o sistema são validados e analisados a partir de dados experimentais. Apresenta-se também como resultado a integração dos modelos propostos do sistema híbrido, simulando-se três diferentes estratégias ou modos de operação como estudo de caso. O modelo desenvolvido possui a função de auxiliar esses estudos, simplificando a análise e propiciando diferentes possibilidades de simulações em curtos tempos de processamento. O objetivo principal do trabalho é disponibilizar um modelo computacional capaz de simular o comportamento de um sistema híbrido em condições de operação conectada à rede convencional ou de forma isolada. / This work is about the development of computational models in Simulink/Matlab workspace, that simulate the operation in islanded or grid connected mode of electrical energy distribution microgrid with hybrid resources, belonging to the Group of Studies and Development of Energy Alternatives (Grupo de Estudos e Desenvolvimento de Alternativas Energéticas - GEDAE) of Universidade Federal do Pará (UFPA), in the Campus of Belém. This paper also describes the hybrid systems and its components (generation systems, power conditioners, microgrid and proposed loads), also the mathematical models, presenting the equations of components applied to dynamic studies. Then the component models that compose the system are validated and analyzed based on the experimental data. It also presents the integration of the proposed models of the hybrid system, simulating three different strategies or modes of operation as a case study. The developed model has the function of helping these studies, simplifying the analysis and providing different possibilities of simulations in short processing time. The principal aim of the work is to make available a computational model able to simulate in detail the behavior of a hybrid system in connected or isolated of conventional power grid operation conditions.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2013-01-08T18:02:46Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AvaliacaoTecnologicaOperacional.pdf: 8512799 bytes, checksum: 4d4af598cf9c2f0ba61b1148f392f83c (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva(arosa@ufpa.br) on 2013-01-17T13:47:37Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AvaliacaoTecnologicaOperacional.pdf: 8512799 bytes, checksum: 4d4af598cf9c2f0ba61b1148f392f83c (MD5) / Made available in DSpace on 2013-01-17T13:47:37Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AvaliacaoTecnologicaOperacional.pdf: 8512799 bytes, checksum: 4d4af598cf9c2f0ba61b1148f392f83c (MD5) Previous issue date: 2006 / O objetivo deste trabalho consiste em contribuir com o conhecimento sobre os sistemas híbridos de energia implantados na Região Amazônica e baseados no aproveitamento das fontes de energia solar, eólica e diesel-elétrica. O trabalho apresenta primeiramente o estado-da-arte dos sistemas híbridos, caracterizando sua evolução histórica, os principais tipos e classificações, a composição básica e os prós e contras da eletrificação usando esses tipos de sistemas. Em seguida, é feita a identificação e a descrição dos sistemas regionais através das referências bibliográficas existentes e de informações coletadas em pesquisas de campo. As características técnicas, operacionais, econômicas e de gerenciamento desses sistemas são analisadas sucintamente, servindo de base às proposições de modelos para sistemas híbridos, que influenciam diretamente sobre a estratégia de operação e gestão dos sistemas híbridos regionais. Esses modelos, depois de implementados, permitirão a otimização da operação dos sistemas e sua sustentabilidade. / The objective of this work consists of contributing with the knowledge on the hybrid power systems implanted in the Amazon Region and based on the use of the solar, wind and diesel-electric energy sources. The work presents firstly the state-of-the-art of the hybrid power systems, characterizing their historical evolution, the main types and classifications, the basic composition and the advantages and disadvantages of the electrification through these types of systems. Afterwards, the identification and the description of the regional systems is made through the existent bibliographical references and information collected in field researches. The technical, operational, economic and administrative characteristics of those systems are briefly analyzed, serving as basis to the proposition of models for hybrid power systems, which influence directly the operation strategy and administration of the regional hybrid power systems. Those models after being implemented will allow for the optimization of the operation of the systems and their sustainability.

Submitted by Cátia Araújo (catia.araujo@unipampa.edu.br) on 2017-01-24T14:45:43Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Metodologia para análise da viabilidade técnica e econômica da aplicação de geração distribuída em um campus universitário.pdf: 14783886 bytes, checksum: 4994676905350119beeff94fa74fda10 (MD5) / Approved for entry into archive by Cátia Araújo (catia.araujo@unipampa.edu.br) on 2017-01-24T14:46:42Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Metodologia para análise da viabilidade técnica e econômica da aplicação de geração distribuída em um campus universitário.pdf: 14783886 bytes, checksum: 4994676905350119beeff94fa74fda10 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-24T14:46:42Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Metodologia para análise da viabilidade técnica e econômica da aplicação de geração distribuída em um campus universitário.pdf: 14783886 bytes, checksum: 4994676905350119beeff94fa74fda10 (MD5) Previous issue date: 2016-06-03 / O custo elevado de grandes centrais de geração e extensas linhas de transmissão de energia elétrica, bem como novas regulamentações tornam a geração distribuída e a busca de outras fontes de energia mais atrativas atualmente. A proposta deste trabalho é o desenvolvimento de uma metodologia para analisar a viabilidade técnico/econômico de implantação de geração distribuída aproveitando o conceito de microrredes em instituições de ensino superior. Este trabalho estuda a possibilidade de utilizar os recursos naturais e alternativos de forma a minimizar os custos oriundos da compra de energia elétrica. Para esta pesquisa, é apresentada a modelagem realizada em ambiente computacional utilizando um software que auxilia nas análises, trazendo para o valor presente os custos provenientes de implantação, operação e manutenção. Para estudo de caso será utilizada a Universidade Federal de Santa Maria (UFSM). Ao final do trabalho, foram atingidos os seguintes resultados: verificou-se possibilidade de redução do custo com energia elétrica através da redução de consumo e redução de contratação de demanda; observamos o retorno do investimento e o atendimento de portarias visando à utilização de fontes renováveis em instituições federais. / The high cost of large central generation, the long distance power transmission lines and the new governmental regulations make the distributed generation and the search for other energy sources an attractive solution. This work presents a methodology to analyze the technical and economic feasibility of distribute generation deployment using the concept of microgrids in Universities. The study aims to consider the possibility of using natural and alternative resources like Ethanol, biomass and PV to minimize the costs related to the purchase and usage of electricity. The modeling is developed in a computing environment using the software Homer that assists in the analysis, bringing the current value of the costs of implementation, operation and maintenance. With the data from the analyses it will be possible to present some alternative scenarios of improvement with reduction of costs and increase of reliability. For this study case, Universidade Federal de Santa Maria (Federal University of Santa Maria), in south Brazil, is analyzed. It was possible to bring solutions that reduced the energy purchased from de grid, through available renewable sources in the own University. We could also reduce the contracted demand. The methodology developed can be applied to any other Universities, analyzing the available sources in the campus, to bring economy, reliability and reduction of greenhouse gases.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-01-26T12:59:07Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_DesafiosOportunidadesAcesso.pdf: 4701199 bytes, checksum: 0f5f0f67281997fb0dde866ba300ae50 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-01-26T13:24:59Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_DesafiosOportunidadesAcesso.pdf: 4701199 bytes, checksum: 0f5f0f67281997fb0dde866ba300ae50 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-26T13:24:59Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_DesafiosOportunidadesAcesso.pdf: 4701199 bytes, checksum: 0f5f0f67281997fb0dde866ba300ae50 (MD5) Previous issue date: 2015-02-20 / O planejamento energético brasileiro vem progressivamente dando ênfase à utilização de fontes renováveis de energia, entretanto para algumas iniciativas como o Programa Luz Para Todos, constata-se que essas alternativas energéticas vêm sendo tratadas como uma atividade secundária e de difícil implementação. Este trabalho tem por objetivo analisar como o governo brasileiro vem adaptando a sua estrutura institucional, tecnológica e de financiamento para fornecer acesso universal à eletricidade em áreas remotas. De acordo com informações oficiais, esta iniciativa provou ser eficaz em sua primeira fase, que foi desenvolvida pela extensão de rede convencional. Entretanto o estudo conclui que o programa atualmente não converge para o atendimento pleno do acesso à eletricidade em áreas remotas na Amazônia e três principais desafios foram identificados. Há uma necessidade de adaptação das estruturas institucionais existentes, harmonizar tecnologias para o contexto regional e utilizar os fundos governamentais de forma mais eficaz. A pesquisa aponta caminhos e alternativas para o que está sendo realizado nos sistemas isolados, e apresenta dois estudos de caso onde foram aplicados a geração descentralizada de energia com fontes renováveis de biomassa residual em comunidade isoladas e para o aproveitamento energético de resíduos sólidos urbanos em município pertencente ao sistema isolado. Esses exemplos práticos têm como proposta contribuir com os resultados do estudo para o desenvolvimento de políticas públicas, projetos de pesquisa, atender fornecedores de tecnologia e promover soluções energéticas e residuária para municípios e comunidades do sistema isolado nacional, visando atingir o acesso universal à energia elétrica em áreas remotas na Amazônia. / The Brazilian energy planning has been progressively emphasizing the use of renewable energy sources, however for some initiatives such as the Light for All Program, these energy alternatives are being treated as a secondary activity and difficult to implement. This work aims to analyze how the Brazilian government has been adapting its institutional structure, technology and funding to provide universal access to electricity in remote areas. According to official information, this initiative has proven effective in its first phase, which was developed by the extension of conventional network. However, the study concludes that the program is currently not converges to full compliance with the access to electricity in remote areas in the Amazon and three main challenges were identified. There is a need for adjustment of current institutional structures, harmonize technologies to the regional context and use government funds more effectively. The research points out ways and alternatives to what is being done in isolated systems, and presents two case studies which have been applied to decentralized power generation with renewable sources of biomass in isolated community, and the energy utilization of municipal solid waste in the municipality belonging to the isolated system. These practical examples are proposed to contribute to the results of the study for the development of public policies, research projects, meet technology providers and promote energy and residuary solutions for municipalities and communities belonging to national isolated system, aiming to achieve universal access to energy electricity in remote areas in the Amazon.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-03-15T16:40:52Z No. of bitstreams: 1 ALDREANY PEREIRA DO NASCIMENTO - DISSERTAÇÃO PPGEQ 2016..pdf: 4384493 bytes, checksum: 8cf20c9f79749f12b562389c82ec5d3f (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-15T16:40:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ALDREANY PEREIRA DO NASCIMENTO - DISSERTAÇÃO PPGEQ 2016..pdf: 4384493 bytes, checksum: 8cf20c9f79749f12b562389c82ec5d3f (MD5) Previous issue date: 2016-10-30 / Capes / A crise do petróleo juntamente com a grande necessidade de novas fontes de energias sustentáveis leva ao desenvolvimento de tecnologias mais limpas e eficientes. Neste contexto, as células a combustível aparecem como uma das soluções promissoras para a geração de energia elétrica, tendo como produto da reação, basicamente água e calor. Este trabalho de dissertação consiste na caracterização de uma célula a combustível PEM (Polymer Electrolyte Membrane) alimentada com hidrogênio e ar para a conversão de energia elétrica da energia química contida no gás hidrogênio. A célula a combustível utilizada é de potência nominal de 1 kW, constituída por 72 células ligadas em série com um sistema de controle próprio. A caracterização é feita através da utilização de uma carga resistiva configurável com base num microcontrolador. A partir dos parâmetros registrados (corrente e tensão), a curva de polarização, a densidade de corrente e a eficiência foram calculadas com base nos sistemas de curto circuito ligado e desligado (SCU: ON e SCU: OFF, respectivamente). Os resultados mostram uma potência máxima de saída de aproximadamente 623 W (37,09 V, 16,78 A), e uma densidade de corrente de 209,75 mA/cm2, com uma eficiência operacional em torno de 42 %, com o sistema de SCU: OFF. Para o sistema SCU: ON a potência máxima de saída é em torno de 664 W (39,10 V, 17,81 A) com densidade de corrente de 222,62 mA/cm2 e uma eficiência operacional de 44 %. O sistema de carga variável mostrou-se satisfatório para testar a célula, com um desvio entre a potência nominal e a real inferior a 20 %. Os relativamente baixos valores de eficiência do sistema (<20 %) são explicados pelo tempo de vida da célula. / The use of new sustainable energy sources is dependent on the development of clearer and more efficient technologies. Therefore, the fuel cells appear like a promising solution for the electrical energy generation, since that the reaction products are water and heat. This work plans to characterize a polymer electrolyte membrane fuel cell, feeding with hydrogen and air. The tested 1 kW nominal power fuel cell is constituted by 72 cells connected in serial. The characterization is made using a variable resistive charge system. It comprises 64 resistors (20 W) together with blowers for cooling. From the electrical parameters (voltage and current), the polarization curve, the current density and the efficiency of the fuel cell were calculated, with the short-circuit system on and off (SCU: ON and SCU: OFF). A maximum output power of 623 W (37.09 V and 16.78 A), with a current density of approx. 209.75 mA/cm2 and an efficiency around 42 % are obtained when the SCU is OFF. With the SCU: ON, the values are 664 W (39.10 V and 17.81 A), 222.62 mA/cm2 and 44 %, respectively. The results show that the resistive charge system is appropriate to test this kind of fuel cell. The low global efficiency values (< 20 %) can be explained by the fuel cell age.

As energias renováveis vêm ocupando parcelas cada vez maiores das matrizes energéticas dos principais países do mundo, devido aos custos e impactos da exploração de combustíveis fósseis, e à necessidade de ampliação dos suprimentos de energia. Atualmente, as energias hidrelétrica, eólica e solar apresentam viabilidade técnica e econômica para uma grande quantidade de aplicações, com desenvolvimento tecnológico em alto nível de maturidade. A energia de ondas oceânicas ainda exige investimentos razoáveis para se tornar uma alternativa viável para fornecimento de energia elétrica, e vem sendo alvo de projetos para prospecção de potenciais e para desenvolvimento de tecnologias para conversão de energia. Neste estudo, chegou-se ao valor médio anual de 12 kW por metro de frente de onda como estimativa do potencial energético das ondas oceânicas do litoral norte do Rio Grande do Sul (RS). Esse valor é considerado razoável se comparado a potenciais em outros locais do mundo, e pode representar um acréscimo interessante de suprimentos de energia ao sistema energético local, que se mostra bastante receptivo aos recursos renováveis. Este trabalho tem como objetivo avaliar, em nível de pré-viabilidade, a inserção de suprimentos de energia de ondas no sistema interligado do litoral norte do RS, com base em simulações computacionais realizadas com o software HOMER, desenvolvido especialmente para otimização de sistemas de geração de energia baseados em recursos renováveis. Os resultados obtidos sugerem que empreendimentos para aproveitamento de energia de ondas atinjam viabilidade econômica quando seus custos específicos se tornarem pelo menos iguais ao dobro dos custos específicos associados aos aproveitamentos eólicos. / Renewable energies are increasingly occupying larger areas of the power generation matrices in major countries in the world, because of the costs and impacts of the fossil fuels exploitation, and because of the need to increase energy supplies. Currently, hydro, wind and solar energies present technical and economic feasibility for a lot of applications, with technological development at a high level of maturity. The wave energy still requires reasonable investment to become a viable alternative for electric energy supply, and has been the target for research projects about locations of potential energy and for development of power conversion technologies. The potential of the coast of Rio Grande do Sul (RS) has already been estimated and presents an annual average around 12 kW per meter of wave front. This value is considered reasonable compared to other potential sites in the world, and may represent an interesting addition to the energy supply of the local energy system, which shows a great receptivity to renewable resources. This study aims to assess, in pre-feasibility level, the insertion of wave energy supplies in the interconnected system of the northern coast of RS, based on computer simulations performed with the software HOMER, specially developed for optimization of power generation systems based on renewable resources. The results suggest that projects for harnessing wave energy reach economic feasibility when their specific costs become at least twice the specific costs associated with wind farms.

Submitted by Maria Suzana Diniz (msuzanad@hotmail.com) on 2015-11-05T15:16:09Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1606899 bytes, checksum: 90c3cfba727598d80a41bea38edd76ef (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-05T15:16:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1606899 bytes, checksum: 90c3cfba727598d80a41bea38edd76ef (MD5) Previous issue date: 2014-08-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The present work aims to simulate the effects of connecting photovoltaic power plants in the active energy losses of the distribution system at the west of the state of Paraíba. Initially was done the modeling of the distribution system, which has one supply point, 20 substations 69/13.8 kV and 25 distribution lines 69 kV. For network analysis was used the Newton-Raphson method for solution of power flow after and before the insertion of photovoltaic plants and finally an optimized allocation of solar photovoltaic plants has been proposed with the aim of minimizing losses of active power using genetic algorithms. / O presente trabalho tem como objetivo simular os efeitos da conexão de centrais geradoras fotovoltaicas nas perdas de energia ativa do sistema de distribuição do oeste do estado da Paraíba. Inicialmente foi realizada a modelagem do sistema de distribuição, que possui um ponto de suprimento, 20 subestações rebaixadoras 69/13,8 kV e 25 linhas de distribuição 69 kV. Para análise da rede foi utilizado o método de Newton-Raphson para solução do fluxo de potência do sistema antes e depois da inserção das centrais fotovoltaicas e por fim foi proposta uma alocação otimizada das centrais solares fotovoltaicas com o objetivo de minimização das perdas de energia ativa utilizando algoritmos genéticos.

Made available in DSpace on 2015-05-14T13:16:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1983792 bytes, checksum: 857de6a8397b50631d2c61c9ce376025 (MD5) Previous issue date: 2011-12-12 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The present thesis aimed at verifying knowledge and attitudes toward renewable energy sources (RES), solar and wind energy, and in what extent these attitudes are related and can be predicted by environmental inclusion and human values. Study 1 aimed to verify the knowledge about RES. Participants were 74 people (27 men and 47 women) from João Pessoa (PB), with ages between 18 and 61, most were undergraduate from public universities. They answered to the self-report technique known as Natural Semantic Networks (NSN), besides questions about the knowledge of RES and demographic issues. An exploratory analysis identified semantic networks that, despite showing a limited repertory of solar and wind energy, represented knowledge with positive meaning, useful and coherent with the proposal of efficient and sustainable use of energy. In these semantic networks, the knowledge about solar and wind energy are represented by words that match with the pro-environmental appeal (e.g. nature and clean), words that show the technological features (e.g. technology and strength) and also the economic aspect (e.g. sustainable, economy and production). Study 2 aimed to develop an attitude toward RES instrument, with versions to solar, wind and conventional energy, besides verifying psychometric parameter of three other measures: Environmental Attitudes Inventory, Nature Relatedness Questionnaire and Connectedness to Nature Scale. Participants were 204 people from João Pessoa (PB), with mean age of 23 years old (sd = 13.83), most female (60%). Exploratory analysis and calculation of internal consistency used for the three versions indicated structures of EAFRE unifatorial with Crombach s alphas of 0.94 to Solar version, 0.93 to Wind version, and 0.86 for the conventional version. The exploratory and confirmatory analysis, as well as the calculation of internal consistency used in the validation of other measures parameters indicated adequate validity and reliability. In Study 3, we tested the hypothesis related to the objectives of the thesis, providing subsidies for the construction of the theoretical model values including environmental attitude behavior. 282 internet users participated, mean age 30 years (sd = 11.60), mostly female (65%). The hypotheses were corroborated listed, except for hypothesis 3 and hypothesis 4. However, despite these results, it was possible to propose an explanatory model in which human values are the underlying attitudes to renewable energy. One trusts that this thesis contributes to the literature of social and environmental psychology, presenting psychometric parameters of measures that can be used in future studies, and contributes with an explanatory model of the acceptance behavior of RES. Through this model, it is possible to develop incentive marketing strategies and public policies toward the use of renewable energy sources. / O objetivo da presente tese foi verificar o conhecimento e as atitudes frente às fontes renováveis de energia (FRE), energia solar e eólica, e em que medida estas atitudes estão associadas e podem ser preditas a partir do grau de inclusão ambiental e dos valores humanos. O Estudo 1 objetivou verificar o conhecimento acerca das FRE. Contou-se com a participação de 74 pessoas (27 homens e 47 mulheres) da cidade de João Pessoa (PB), com idades variando de 18 a 61 (m = 28,9; dp = 11), sendo a maioria (63,5%) estudantes de universidade pública. Estes responderam à técnica de autorrelato conhecida como Redes Semânticas Naturais (RSN), além de perguntas acerca do conhecimento sobre as fontes renováveis de energia e questões sociodemográficas. Uma análise exploratória identificou redes semânticas que, embora tenham apresentado um número de repertórios limitados tanto para a energia eólica como a energia solar, representaram conhecimentos com significados positivos, úteis e coerentes com a proposta do uso eficiente e sustentável de energia. Nestas redes semânticas, os conhecimentos sobre energia eólica e energia solar são representados por palavras que atendem ao apelo (pró-) ambiental (ex. natureza e limpa), que evidenciam o aspecto tecnológico (ex. tecnologia e força) e o aspecto econômico (ex. sustentável, economia e produção). O Estudo 2 teve como objetivo desenvolver um instrumento de atitudes sobre as FRE, com versões para energia solar, eólica e convencional, além de verificar os parâmetros psicométricos de outras três medidas: Inventário de Atitudes Ambientais, Escala de Parentesco com a Natureza e Escala de Conexão Ambiental. Participaram 204 pessoas de João Pessoa (PB), com idade média de 23 anos (dp = 13,83), sendo a maioria do sexo feminino (60%). A análise exploratória e o cálculo da consistência interna empregados para as três versões da EAFRE indicaram estruturas unifatoriais com alfas de Cronbach de 0,94 para a versão Solar; 0,93 para a versão Eólica; e 0,86 para a versão Convencional. As Análises exploratórias e confirmatórias, bem como o cálculo da consistência interna empregados nas validações das demais medidas indicaram parâmetros de validade e precisão adequados. No Estudo 3, foram testadas as hipóteses relacionadas aos objetivos da tese, proporcionando subsídios para a construção do modelo teórico proposto valores inclusão ambiental atitudes comportamento. Participaram 282 usuários de internet, com idade média de 30 anos (dp = 11,60, amplitude de 17 a 75 anos), sendo a maioria do sexo feminino (65%). As hipóteses elencadas foram corroboradas, com exceção da hipótese 3 e hipótese 4. No entanto, apesar destes resultados, foi possível propor um modelo explicativo, no qual valores humanos são subjacentes às atitudes frente às fontes renováveis de energia. Confia-se que a presente tese contribui com a literatura da psicologia social e ambiental, apresentando parâmetros psicométricos de medidas que podem ser empregadas em pesquisas futuras, além de contribuir com um modelo explicativo do comportamento de aceitação das fontes renováveis de energia. Poder-se-ia, a partir do modelo proposto, desenvolver estratégias de marketing e políticas públicas de incentivo ao uso de fontes renováveis de energia.