Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Major Energia). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Orientador: Dionízio Paschoareli Júnior / Resumo: Diante das constantes mudanças nas regulamentações do setor elétrico, há necessidade de se realizar análises de impactos dessas regulamentações nos setores envolvidos, como consumidores e distribuidoras de energia elétrica.O Brasil tem aprimorado constantemente as regulamentações do setor de geração distribuída. As melhorias feitas partem de pesquisas realizadas em universidades, projetos de Pesquisa e Desenvolvimento, e consultas públicas. Além dessa inovação no setor residencial, a Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) regulamentou uma nova modalidade tarifária, a tarifa branca, que é uma tarifa horária (Time-of-Use), com3 postos horários diferentes ao longo do dia, cada um com um valor de tarifa, com o objetivo de incentivar o deslocamento da carga dos horários mais sobrecarregados do sistema elétrico para horários ociosos. Esta regulamentação entrará em vigor a partir de janeiro de 2018 e por ser uma modalidade diferente da que os consumidores estão acostumados, há a necessidade de verificar os impactos deste tipo de tarifa no consumidor residencial considerando seus hábitos de consumo atuais e verificando a influência desta tarifa nos consumidores que estiverem dispostos a mudar seus hábitos de consumo. A proposta desta tese é apresentar os impactos desta nova modalidade tarifária em consumidores residenciais com microgeração fotovoltaica, considerando situações com consumo atual e com deslocamento de carga, através do desenvolvimento de uma metodologiacapaz de re... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In the face of constant changes in the regulations of the electricity sector, there is a need to analyse the impacts of these regulations on the sectors involved, such as electricity consumers and distributors. Brazil has presented a constant growth of photovoltaic microgeneration installations in residential consumers connected to the electric grid and has constantly improved the regulations of the distributed generation sector. The improvements made in these regulations are based on research carried out in universities, Research and Development projects, and public consultations. In addition to this innovation in the residential sector, the National Electric Energy Agency has regulated a new tariff modality, the white tariff, which is a Time-of-Use tariff, with 3 different timetables throughout the day, each with a with the objective of encouraging the shift of the load from the overloaded hours of the electrical system to idle schedules. This regulation will come into effect from January 2018 and since it is a different modality from which consumers are accustomed, there is a need to verify the impacts of this type of tariff on the residential consumer considering their current consumption habits and verifying the influence of this tariff consumers who are willing to change their consumption habits. The purpose of this thesis is to present the impacts of this new tariff modality on residential consumers with photovoltaic microgeneration, considering situations with current... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

O objetivo deste trabalho foi determinar o potencial de geração fotovoltaica com sistemas de microgeração sobre os edifícios dentro do campus São Paulo da USP. As diferentes topologias de sistemas fotovoltaicos conectados à rede elétrica foram descritas, apresentando as vantagens e desvantagens de cada uma delas. Em 2012, com a edição da Resolução Normativa n°482 pela Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), tornam-se possíveis no Brasil a instalação de sistemas de geração de energia a partir de fontes renováveis, de forma distribuída, onde o consumidor conectado à rede de distribuição injeta energia na rede elétrica e com isso gera créditos que são usados nos meses subsequentes. A Resolução Normativa n° 687 da ANEEL e o Convênio 16 do CONFAZ, ambos de 2015, estabeleceram novas regras que tornaram a geração distribuída mais atrativa economicamente, o que resultou no crescimento do número de instalações de forma acelerada a partir desse ano. A usina fotovoltaica do Instituto de Energia e Ambiente é formada por quatro instalações distintas e tem uma potência instalada de 540 kWp. Os dados de produção e de desempenho do primeiro ano de operação das instalações que se encontram sobre a Biblioteca Brasiliana Guita e José Mindlin e do Instituto de Estudos Brasileiros foram utilizados para que parâmetros mais adequados fossem inseridos no simulador de sistemas fotovoltaicos SISIFO. Com esses parâmetros, juntamente com dados solarimétricos do projeto SWERA e meteorológicos do INMET utilizou-se o software SISIFO para simular a capacidade de produção de energia elétrica a partir de sistemas fotovoltaicos de microgeração sobre os edifícios identificados no campus. A capacidade anual de produção de energia elétrica calculada para esses sistemas é de 2.600 MWh o que corresponde a 3,1% do consumo total de eletricidade do campus entre abril de 2015 e maio de 2016. / The goal of this work was to determine the potential of photovoltaic generation with microgeneration systems on the buildings within the São Paulo campus of USP. The different topologies of on grid photovoltaic systems were described, presenting the advantages and disadvantages of each one of them. In 2012, with the issuance of Normative Resolution No. 482 by the National Electric Energy Agency (ANEEL), it became possible in Brazil to install power generation systems from renewable sources in a distributed way, where consumers connected to the distribution network injects power into the grid and thereby generates credits that are used in the subsequent months. The Normative Resolution N ° 687 of ANEEL and CONFAZ Agreement 16, both of 2015, established new rules that made distributed generation more economically attractive, which resulted in an accelerated growth of the number of installations as of this year. The photovoltaic power plant of the Institute of Energy and Environment is formed by four distinct installations and has an installed power of 540 kWp. The production and performance data of the first year of operation of the facilities located on the Brasiliana Guita and José Mindlin Library and the Brazilian Institute of Studies were used to set the most appropriate parameters to be inserted in the SISIFO photovoltaic system simulator. With these parameters, together with solarimetric data from the SWERA project and meteorological data from INMET, SISIFO was used to simulate the electricity production capacity from photovoltaic microgeneration systems on the identified campus buildings. The annual electricity production capacity calculated for these systems is 2,600 MWh which corresponds to 3.1% of total campus consumption of electricity between April 2015 and May 2016.

O presente trabalho pretende identificar o modelo ideal para um regulador eletrônico de velocidade por comutação de cargas de controle, com o intuito de baratear o investimento de implantação, e os custos de manutenção de uma microcentral hidroelétrica. Seguindo este mesmo objetivo de barateamento de custos, o trabalho mostra também que é possível se encontrar um tipo de turbina hidráulica e um tipo de máquina elétrica ideais para esta utilização. O trabalho faz a descrição dos vários tipos de turbinas utilizadas de acordo com as alturas de queda d\'agua e com as vazões que se enquadram dentro do conceito de microcentral. A seguir é abordado um estudo dos principais tipos de geradores elétricos, enfatizando-se aqueles que são mais viáveis para este tipo de aplicação. Depois é feita um descrição dos principais tipos de reguladores de velocidade, desde os clássicos eletromecânicos utilizados em centrais convencionais, até os chamados reguladores eletrônicos de velocidade que são utilizados tanto em centrais convencionais, como em microcentrais. Finalmente, faz-se um modelo matemático para uma microcentral a partir de simplificações de um modelo de uma central convencional para compará-lo com modelo identificado a partir dos ensaios realizados em campo. / This present work deals with micro hydropower electric systems and has its enphasis on the study of the turbine speed regulation by a electronic system. The proposed speed regulator is of local commutation type, where the constant speed is achieved by the constant demand of energy from the generator. The study presents a bibliographical revision seting up the state of art on micro-hydropower. Following this revision, the system modelling is studied. Theoretical and practical results are used the system modelling. Substancial cost reduction may be achieved using this technology in many ways: civil engineering works; elimination of the conventional turbine speed governor - not only because the governor is itself an expensive item, but because its removal permits simplification of the turbine, particularly where high efficiency is not a dominant concern. The simplified turbine design may lend itself to large-volume production at low unit cost, or it may permit manufacture in a Third World workshop using local labour and readily available materials. Finnaly this work implements a PID controller for regulation the system frequency.

Orientador: Jesus Franklin Andrade Romero / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Energia, 2011

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-09-05T20:18:41Z No. of bitstreams: 1 JoseRibamarMoraesFilho.pdf: 6747354 bytes, checksum: 09966fd515697abb8713add251f7871c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-05T20:18:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JoseRibamarMoraesFilho.pdf: 6747354 bytes, checksum: 09966fd515697abb8713add251f7871c (MD5) Previous issue date: 2017-08-04 / Competitiveness and innovation are constants which must be measured for the business success in the business world. In the last years, the costs of electric energy represent the significant increase in the budget of companies and the residential consumers, having them to search for the optimization of costs, in order to produce more or less. Attached to such conceptions, the photovoltaic residential solar energy offers many advantages to those who want to invest in this sector, which can be highlighted: to be the source of clean energy, minimize the environmental impacts, reducing the price of power bill and other factors. In this context, the work presents an economic viability analysis in the market of photovoltaic microregion on grid in the State of Maranhao, working as a source of research to new entrepreneurs who want to be inserted in the photovoltaic sector as the ones who are in the process of consolidation. The indicators of economic viability were the payback, Current Liquid Value (CLV), Return Internal Tax (RIT) and the Profitability Rate (PR), applied to the data of energy generating of cities in the State of Maranhao. From such analysis, it was proven that it is viable to invest in the photovoltaic sector in the State both by the analyzed indicators of viability and by the environmental viewpoint, presenting favorable natural characteristics to such investment. / Competitividade e inovação são constantes que devem ser dimensionadas para o sucesso empresarial no mundo dos negócios. Nos últimos anos, os custos da energia elétrica representaram um aumento significativo no orçamento das empresas e dos consumidores residenciais, fazendo com que estes busquem a otimização de tais custos, para se produzir mais com menos. Atrelada a tais concepções, a energia solar fotovoltaica residencial oferece diversas vantagens para quem deseja investir neste setor, podendo-se destacar: ser uma fonte de energia limpa, minimizar os impactos ambientais, reduzir o preço da conta de energia elétrica dentre outros fatores. Neste contexto, este trabalho apresenta uma análise de viabilidade econômica do mercado de microgeração fotovoltaica on grid no Estado do Maranhão, servindo como fonte de pesquisa para novos empreendedores que desejam ser inseridos no setor fotovoltaico assim como aos que se encontram em processo de consolidação. Os indicadores de viabilidade econômica estudados foram o payback, Valor Presente Líquido (VPL), Taxa Interna de Retorno (TIR) e Índice de Lucratividade (IL), aplicados nos dados de geração de energia de municípios do Estado do Maranhão. A partir de tais análises, foi constatado que é viável investir-se no setor fotovoltaico no Estado tanto pelos indicadores de viabilidade analisados assim como do ponto de vista ambiental, apresentando características naturais favoráveis para tal investimento.

O presente trabalho pretende identificar o modelo ideal para um regulador eletrônico de velocidade por comutação de cargas de controle, com o intuito de baratear o investimento de implantação, e os custos de manutenção de uma microcentral hidroelétrica. Seguindo este mesmo objetivo de barateamento de custos, o trabalho mostra também que é possível se encontrar um tipo de turbina hidráulica e um tipo de máquina elétrica ideais para esta utilização. O trabalho faz a descrição dos vários tipos de turbinas utilizadas de acordo com as alturas de queda d\'agua e com as vazões que se enquadram dentro do conceito de microcentral. A seguir é abordado um estudo dos principais tipos de geradores elétricos, enfatizando-se aqueles que são mais viáveis para este tipo de aplicação. Depois é feita um descrição dos principais tipos de reguladores de velocidade, desde os clássicos eletromecânicos utilizados em centrais convencionais, até os chamados reguladores eletrônicos de velocidade que são utilizados tanto em centrais convencionais, como em microcentrais. Finalmente, faz-se um modelo matemático para uma microcentral a partir de simplificações de um modelo de uma central convencional para compará-lo com modelo identificado a partir dos ensaios realizados em campo. / This present work deals with micro hydropower electric systems and has its enphasis on the study of the turbine speed regulation by a electronic system. The proposed speed regulator is of local commutation type, where the constant speed is achieved by the constant demand of energy from the generator. The study presents a bibliographical revision seting up the state of art on micro-hydropower. Following this revision, the system modelling is studied. Theoretical and practical results are used the system modelling. Substancial cost reduction may be achieved using this technology in many ways: civil engineering works; elimination of the conventional turbine speed governor - not only because the governor is itself an expensive item, but because its removal permits simplification of the turbine, particularly where high efficiency is not a dominant concern. The simplified turbine design may lend itself to large-volume production at low unit cost, or it may permit manufacture in a Third World workshop using local labour and readily available materials. Finnaly this work implements a PID controller for regulation the system frequency.

Made available in DSpace on 2016-08-18T17:23:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao de Nierbeth.pdf: 3695988 bytes, checksum: 31fb8a2da31b87bfb2a6f03dc1a92b3b (MD5) Previous issue date: 2014-05-16 / Distributed Microgeneration has increased its stake in electric participation in various countries of the world, mainly due to government incentives for using renewable energy sources with direct impact on reducing environment damage associated with the production of electricity and for being an opportunity to diversify the sources of electricity generation. After the regulation of the subject by the National Electricity Regulator, there is the expectation of the widespread use of distributed microgeneration in CEMAR electrical grids. This research proposes to identify the main impacts of distributed microgeneration to CEMAR electrical grids and its prospects in order to guide the Direction of distribution company on its way of working in this area. The research is guided in the general study of the subject, the current legislation, applicable regulations and the main sources of energy used in the generation and especially the impacts of the widespread use of this technology in CEMAR electrical grids. The need to prepare the company for this new form of grid operation in the presence of distributed microgeneration.is very important. / A Microgeração Distribuída tem aumentado a sua participação na matriz elétrica de diversos países do mundo principalmente devido a incentivos governamentais por utilizar fontes renováveis de energia com impacto direto na diminuição dos danos ambientais associados à produção de energia elétrica e por ser uma oportunidade de diversificar as fontes de geração de energia elétrica. Após a regulamentação do assunto pelo órgão regulador de energia elétrica nacional, há a expectativa da disseminação do uso da microgeração distribuída nas redes elétrica da CEMAR. Esta pesquisa propõe a identificação dos principais impactos da microgeração distribuída para as redes elétricas da CEMAR e suas perspectivas de forma a nortear a diretoria de distribuição da empresa sobre a sua forma de atuação neste tema. A pesquisa orienta-se no estudo geral sobre o tema, a legislação vigente, as normas aplicáveis e as principais fontes de energia utilizadas na geração e principalmente nos impactos do amplo uso desta tecnologia nas redes elétricas da CEMAR. Observou-se a necessidade de prepararmos a empresa para esta nova forma de operação das redes com a presença da microgeração distribuída.

A atratividade econômica da micro e minigeração está intrinsecamente relacionada às tarifas de energia elétrica convencional, já que o benefício, do ponto de vista financeiro, para o micro/minigerador é o custo evitado para a compra de energia elétrica convencional. Desta forma, realizou-se a avaliação econômico-financeira de sistemas fotovoltaicos de geração distribuída sob a ótica do consumidor residencial. A análise foi realizada para as 27 capitais brasileiras e incluiu estimativas relacionadas às seguintes figuras de mérito: Valor Presente Líquido (VPL), Taxa Interna de Retorno (TIR) e Payback (tempo de retorno sobre o investimento). Foi realizada uma análise de sensibilidade e uma projeção dos resultados para o ano de 2020, utilizando Simulação de Monte Carlo. Para o ano de 2015, a expectativa é que na maioria das capitais brasileiras já existam condições favoráveis para a micro/minigeração com sistemas fotovoltaicos, dados os reajustes tarifários de energia elétrica aprovados em 2014. Observou-se que, dependendo da diferença entre as tarifas com e sem impostos, o percentual de autoconsumo pode exercer grande influência sobre a atratividade financeira na microgeração. Em 2020, espera-se que a probabilidade de viabilidade da microgeração fotovoltaica, ultrapasse os 90%, enquanto que, em 2015, a probabilidade de viabilidade para as 27 capitais brasileiras está próxima de 62%. / The economic attractiveness of micro and minigeneration is intrinsically related to conventional electricity price, as the benefit from the financial side, to the micro/minigerador is the avoided cost with the energy purchase. In this way, an economic assessment of photovoltaic distributed generation was performed (from the perspective of the residential consumer). The analysis was made for the 27 brazilian capitals and the following results are presented: Net Present Value (NPV), Internal Rate of Return (IRR) and Payback (return time on investment). A sensitivity analysis was made, besides a probabilistic approach for the year 2020, using Monte Carlo Simulation. For 2015, the expectation is that in most brazilian capitals already exist favorable conditions for photovoltaic micro/minigenerators, mainly because the electricity tariffs readjustments approved in 2014. It was also observed that, depending on the difference between the prices with and without taxes, self-consumption percentage could greatly influence the financial attractiveness of microgeneration. By 2020, it is expected that the probability of viability for photovoltaic microgeneration, could be over than 90% in the brazilian capitals, while in 2015, the probability of viability for the 27 capital cities is near 62%.

Made available in DSpace on 2016-08-10T10:47:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 NUBYA CIRQUEIRA DE CASTRO.pdf: 1792816 bytes, checksum: 3417aaa59fb3e359106a3e46d660b7cc (MD5) Previous issue date: 2014-09-19 / This dissertation presents Braseólico Project, an enterprise consisted by a proximity Wind turbine to microgeneration in constructed urban surrounding, using the energy compensation mechanism, internationally knwon as net metering. The study launchs the hypothesis that Braseólico Project is an energy business that brings environmental and economic gains, perfectly appropriated to Brazilian wind potencial and to national regulatory framework. In this sense, deals with the concept, origin and evolution of wind energy in the world and in Brazil, and thus the tendencies of this energy source face a global pression for a more sustainable planet. Describes the brazilian energy policy s formation, the hierarchical structure of eletric system and analyzes the Normative Resolution 482-2012, legal framework that nationally established the electric energy s compensation system to distributed microgeneration and minigeneration from renewable sources. Finally, explains the innovative technology of BrasEólico wind turbine to, subsequently, studies the project s economic viability and concludes that the enterprise is highly viable. / Esta dissertação apresenta o projeto Braseólico, um empreendimento constituído de um aerogerador de proximidade para microgeração eólica no entorno urbano construído utilizando-se do sistema de compensação de energia, internacionalmente conhecido como net metering. Parte-se da hipótese de que é um negócio que traz ganhos ambientais e econômicos, perfeitamente adequado ao potencial eólico brasileiro e ao quadro regulatório nacional. Neste sentido, aborda-se o conceito, a origem e a evolução da energia eólica no mundo e no Brasil, assim como as tendências dessa modalidade energética frente à pressão global por um planeta mais sustentável. Descreve a formação da política energética brasileira, a estrutura hierárquica do sistema elétrico e analisa a Resolução Normativa 482-2012, marco legal que instaurou nacionalmente o sistema de compensação de energia elétrica para microgeração e minigeração distribuída, a partir de fontes renováveis. Por fim, explica a tecnologia inovadora do aerogerador BrasEólico para, em seguida, estudar a viabilidade econômica do projeto e concluir tratar-se de um empreendimento altamente viável.