A avaliação de sustentabilidade emergiu a partir da pesquisa e da prática em várias áreas do planejamento e gestão como uma abordagem ou como um novo instrumento para suporte a decisões direcionadas à promoção da sustentabilidade. Uma dessas áreas é a Avaliação de Impacto, que tem um consistente histórico na busca por subsidiar processos decisórios. A partir desse referencial, e tendo em vista a crescente importância do etanol de cana-deaçúcar nas discussões sobre a sustentabilidade na área de energia, esta tese propõe procedimentos para o planejamento da oferta de etanol de cana-deaçúcar apresentada no Plano Decenal de Expansão de Energia. A análise indicou que o formato atual do PDE é muito mais próximo de um estudo de potencial técnico do que de um plano, uma vez que não são estabelecidos caminhos entre a situação atual e a situação desejada, essenciais em planejamentos. As principais contribuições identificadas a partir da avaliação de sustentabilidade estão relacionadas ao fortalecimento do papel do planejamento, incluindo o aprimoramento dos métodos de avaliação de impactos e de integração de temas, à ampliação da gama de alternativas e opções apresentadas aos tomadores de decisão, evidenciando recursos necessários e consequências de cada alternativa de forma a subsidiar de fato a seleção de uma ou outra estratégia, e à valorização do pluralismo no processo de elaboração e decisão do PDE. A análise indica que o arcabouço teórico oferecido pela avaliação de sustentabilidade se mostra adequado para auxiliar no desenho de um novo modelo de planejamento, capaz de fortalecer o PDE e avançar na inserção de princípios de sustentabilidade ao longo do processo. Como conclusões, a pesquisa reitera que a inserção de princípios de sustentabilidade em planejamentos e processos decisórios é parte fundamental na consolidação de um novo modelo de desenvolvimento e que, no caso do etanol de cana-de-açúcar, a abordagem da avaliação de sustentabilidade oferece uma visão mais plural e sistêmica em relação ao que é feito atualmente, o que é ideal para o avanço em um caso emblemático de transição energética. / Sustainability assessment has emerged from both research and practice in several areas of planning and management as either an approach or a new tool for supporting decision-making towards sustainability. Impact Assessment is one of such areas and has a consistent history in supporting decision-making. Drawing from this field and considering the increasing importance of sugarcane ethanol sustainability issues in the energy sector, this thesis proposes procedures for planning the supply of sugarcane ethanol in the Decennial Energy Expansion Plan. The analysis has indicated that the current format of the PDE seems more a restricted study of technical potential instead of a plan, since paths between the current situation and the desired situation, essential to planning, have not been established. The main contributions identified from the sustainability assessment application are related to the strengthening of the role of planning, including improvements in the methods for assessing impacts and integrating issues, the expansion of the range of alternatives and options presented to decision makers, highlighting the necessary resources and consequences of each alternative to support the selection of one or another strategy, and the embracement of pluralism along the PDE process and decision making. According to the analysis, the theoretical framework offered by sustainability assessment is appropriate to assist the design of a new planning model, strengthening the PDE and advancing the integration of sustainability principles throughout the process. In conclusion, the research highlights the importance of including sustainability principles in the planning and decision-making processes so that a new development model can be outlined. In the sugarcane ethanol case, sustainability assessment offers a more plural and systemic approach in comparison to what has been done, which would be ideal for advancements in this emblematic case of energy transition.

O desenvolvimento sustentável e a própria sobrevivência da humanidade dependem da compatibilização da demanda por recursos energéticos com as limitações ambientais e necessidades humanas. Dessa maneira, torna-se fundamental compreender e mensurar a sustentabilidade energética. Para tanto, esse trabalho vale-se de princípios da economia ecológica e do planejamento integrado de recursos para identificar e analisar os fatores que afetam a sustentabilidade energética de um dado sistema. A partir desses fatores são definidos indicadores de sustentabilidade, os quais compõem uma metodologia concebida para avaliar o grau de sustentabilidade da produção de energia. Tal metodologia é testada em um estudo de caso da matriz elétrica paulista, a qual mostrou um nível próximo da sustentabilidade, mas com a necessidade de aprimoramentos. Por fim, são feitas reflexões sobre a robustez, a flexibilidade e as limitações da metodologia proposta, assim como recomendações para ajustes da composição da matriz estudada com o propósito de torná-la mais sustentável. / Sustainable development and the very survival of humanity depends on the compatibility of the demand for energy resources with environmental constraints and human needs. Thus, it is essential to understand and define metrics for energy sustainability. For that reason, this work draws on principles of ecological economics and integrated resource planning to identify and analyze the factors affecting energy sustainability of a given system. From these factors are defined sustainability indicators, which are the foundations for a methodology designed to assess the degree of sustainability of energy production. The methodology is tested on a case study of the electricity matrix of the State of Sao Paulo, which is close to a sustainable level even though requiring improvements in some aspects. Finally, reflections on the sturdiness, flexibility and limitations of the proposed methodology, as well as recommendations for adjustments in the composition of the case study matrix in order to make it more sustainable are made.

A dificuldade do gás natural em penetrar no mercado residencial e competir com os usos térmicos da energia elétrica é o objeto principal de análise deste trabalho, o qual procurará sustentar que, em centros urbanos onde o gás canalizado é ou será uma realidade, sua utilização mais ampla não deve ser em um contexto de competição predatória com os outros energéticos, mas de complementação estratégica do sistema energético como um todo. O uso térmico da eletricidade gera demanda e não consumo para as concessionárias de energia elétrica, ou seja, em curto espaço de tempo, dentro do chamado período de ponta do sistema elétrico, há uma concentração de uso do chuveiro elétrico, que exige uma importante infra-estrutura de geração, transmissão e distribuição de energia elétrica, para atender essa demanda pontual de fins térmicos, operando com significativos níveis de ociosidade no resto do tempo. Por outro lado, em muitos centros urbanos, com maior densidade populacional, a disponibilidade de gás natural canalizado teoricamente viabiliza a substituição da eletrotermia pelo aquecimento de água a gás. Para as companhias de distribuição de gás, o mercado de água quente é essencial para a viabilização econômica das redes e consolidação do mercado residencial. O gás canalizado apenas para fins de cocção conduz a redes extremamente custosas e de baixa utilização. Neste trabalho, tomando-se como estudo de caso a cidade de Santos, discute-se dentro de uma perspectiva mais ampla, como um planejamento integrado dos recursos pode levar em conta os investimentos a serem realizados, que conduzam a um melhor uso dos energéticos e das redes de distribuição de gás natural e energia elétrica, gerando ganhos para sociedade. Sugere-se, como conclusão, que uma abordagem integrada da questão energética, no caso a cidade de Santos, leve à redução do uso residencial da energia elétrica para fins térmicos, e garanta a disponibilidade desta para outros usos, sem maiores investimentos por parte da distribuidora. E por outro lado, o gás natural será incorporado à matriz energética local de forma eficiente, garantindo o desenvolvimento do seu mercado, que terá impactos sobre toda a Baixada Santista, integrando interesses desde a produção offshore na Bacia de Santos até o seu uso final dentro da própria região. / The natural gas difficult to penetrate in the residential market and compete with electrical energy is the main objective of this study, which will support that in big cities, where natural gas is already reality or will be the use of natural gas should not be considered competition for other types of energy resources but as a strategically complement of the overall power system. Electricity used as thermal source creates only demand for concessionaries and not consumption, in other words, there is short period of time when demand peaks and the amount of energy consumed by the electric shower is so high that requires a huge infra-structure of generation, transmission and distribution. However, it creates a big idle capacity in periods off-peak. Nevertheless, in the urban areas with high population density, the existence of pipelines turns feasible the replacement of electricity to natural gas in water heating. For natural gas distributors, the use natural gas in water heating is critical factor to make the pipeline network economically feasible and to consolidate the residential market. The use of natural gas only to cooking purposes makes the network very costly and with high idle capacity. This study will discuss how an integrated planning of resources within a broader perspective which considers not only the investments required but also the risks associated can lead to a better use of energy resources and distribution network of natural gas and electricity. With it, the whole society will gain. For this study, the city of Santos will be analyzed. Conclude that an integrated view of energy system in Santos will reduce the use of electricity as thermal source, freeing up capacity without incurring significant investments. Therefore, the natural gas will be wisely incorporated in the energy matrix assuring the development of new industry which will impact positively all onshore region near Santos, and will conciliate interests from offshore producers and local consumers of the region.

O desenvolvimento sustentável e a própria sobrevivência da humanidade dependem da compatibilização da demanda por recursos energéticos com as limitações ambientais e necessidades humanas. Dessa maneira, torna-se fundamental compreender e mensurar a sustentabilidade energética. Para tanto, esse trabalho vale-se de princípios da economia ecológica e do planejamento integrado de recursos para identificar e analisar os fatores que afetam a sustentabilidade energética de um dado sistema. A partir desses fatores são definidos indicadores de sustentabilidade, os quais compõem uma metodologia concebida para avaliar o grau de sustentabilidade da produção de energia. Tal metodologia é testada em um estudo de caso da matriz elétrica paulista, a qual mostrou um nível próximo da sustentabilidade, mas com a necessidade de aprimoramentos. Por fim, são feitas reflexões sobre a robustez, a flexibilidade e as limitações da metodologia proposta, assim como recomendações para ajustes da composição da matriz estudada com o propósito de torná-la mais sustentável. / Sustainable development and the very survival of humanity depends on the compatibility of the demand for energy resources with environmental constraints and human needs. Thus, it is essential to understand and define metrics for energy sustainability. For that reason, this work draws on principles of ecological economics and integrated resource planning to identify and analyze the factors affecting energy sustainability of a given system. From these factors are defined sustainability indicators, which are the foundations for a methodology designed to assess the degree of sustainability of energy production. The methodology is tested on a case study of the electricity matrix of the State of Sao Paulo, which is close to a sustainable level even though requiring improvements in some aspects. Finally, reflections on the sturdiness, flexibility and limitations of the proposed methodology, as well as recommendations for adjustments in the composition of the case study matrix in order to make it more sustainable are made.

Submitted by camilla martins (camillasmmartins@gmail.com) on 2016-12-13T14:14:32Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_SolucaoEstruturalSegurança.pdf: 4851873 bytes, checksum: 2eec6250a540ab2f4f54f6484db6c6c4 (MD5) / Rejected by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br), reason: on 2016-12-15T11:56:00Z (GMT) / Submitted by camilla martins (camillasmmartins@gmail.com) on 2016-12-15T13:21:40Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_SolucaoEstruturalSeguranca.pdf: 4851873 bytes, checksum: 2eec6250a540ab2f4f54f6484db6c6c4 (MD5) / Rejected by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br), reason: on 2016-12-15T14:00:08Z (GMT) / Submitted by camilla martins (camillasmmartins@gmail.com) on 2016-12-15T14:21:18Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_SolucaoEstruturalSeguranca.pdf: 4851873 bytes, checksum: 2eec6250a540ab2f4f54f6484db6c6c4 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2016-12-19T11:55:44Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_SolucaoEstruturalSeguranca.pdf: 4851873 bytes, checksum: 2eec6250a540ab2f4f54f6484db6c6c4 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-19T11:55:44Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_SolucaoEstruturalSeguranca.pdf: 4851873 bytes, checksum: 2eec6250a540ab2f4f54f6484db6c6c4 (MD5) Previous issue date: 2009-12-17 / O vetor energia elétrica assume importância significativa no processo de integração da Amazônia ao desenvolvimento nacional. O atendimento às necessidades de energia elétrica a esta região adquire, portanto, prioridade dentre os objetivos constitucionais de redução das desigualdades regionais (FROTA, 2004). No estado do Amazonas, pode-se dizer que a falta de energia elétrica é um fator de limitação do desenvolvimento regional e, em muitas das localidades, menores e mais isoladas, um fator de marginalização econômica, social e cultural. A histórica situação do uso em larga escala de combustíveis derivados de petróleo para a geração de energia elétrica no estado do Amazonas, com grandes prejuízos econômicos e ambientais para a sociedade brasileira, precisa ser resolvida pelo planejamento energético brasileiro, impondo-se a necessidade de se buscar outras fontes mais limpas, mais seguras e de menor custo. O Estado se distingue das demais regiões do país pela existência de diversos sistemas isolados, principalmente o da capital Manaus, que apresenta baixa confiabilidade e qualidade de serviços, e com custos elevadíssimos, tendo em vista a necessidade de geração térmica a diesel e a óleo combustível, cujo montante representa cerca de 73% de todo o combustível previsto para ser utilizado no Brasil na geração de energia termoelétrica (GTON, 2009), sinalizando um custo com combustível para o ano de 2009 superior a R$ 3 bilhões (US$ 1.5 bilhão), que é suportado, em grande parte, pelas transferências de recursos obtidos através de subsídios da Conta de Consumo de Combustíveis Fósseis - CCC. Neste cenário, o presente trabalho visa apresentar uma abordagem dos principais problemas existentes, bem como uma proposta de solução estrutural para o negócio de energia elétrica para o estado do Amazonas que possa contribuir para a melhoria das diretrizes de uma política energética compatível com os objetivos do atual modelo institucional do setor elétrico brasileiro, possibilitando o início de um novo ciclo de desenvolvimento e crescimento para o estado do Amazonas e para a Região Amazônica. / The electric energy vector assumes significant importance in the process of the Amazon integration to the national development. The electric energy support on this region, reaches a high priority level among the constitutional objectives on reduction the regional differences (FROTA, 2004). In the Amazon state, it can be stated that the lack of energy is a fact that decreases the regional development, and in many locations, smaller and more isolated, a factor of social, economic and cultural marginalization. The historical situation of the increasing use of fuel derived petroleum to the power generation in the Amazon state brings huge economic and environmental damage to the Brazilian society, and it has to be solved by the energetic Brazilian planning organ, by imposing the need of reaching other cleaner, safer and less expensive sources. The state is different from other regions of the country due to the existence of several isolated systems, mainly from its capital, Manaus, that shows low reliability and quality in its energy service, adding to that the high cost, considering the need of thermal diesel and oil generation, their amount represents about 73% of all fuel that have to be used in Brazil to thermoelectric power generation (GTON, 2009), having a final cost of 3 billions (US$ 1.5 billion) which is supported, most of it, by the sources transferences obtained through the subsidies of the Consumption Account of Fossil Fuels - CCC. Having this in mind, this assignment has as objective to present an approach of the mainly existing problems, as well as a proposal of structural solution for the energy business to the Amazon state, that can contribute to the improvement of the principles that rule, the compatible energetic politics with the goals of the updated institutional model of the Brazilian electric sector, giving birth to a new cycle of development and growing to the Amazon state and to the Amazon region.

Submitted by camilla martins (camillasmmartins@gmail.com) on 2017-04-27T15:02:11Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_SimuladorAvaliacaoInfluencia.pdf: 4428419 bytes, checksum: 9bccb005dec84f96b80a6c9b28ba39b1 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-05-04T13:12:07Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_SimuladorAvaliacaoInfluencia.pdf: 4428419 bytes, checksum: 9bccb005dec84f96b80a6c9b28ba39b1 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-04T13:12:07Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_SimuladorAvaliacaoInfluencia.pdf: 4428419 bytes, checksum: 9bccb005dec84f96b80a6c9b28ba39b1 (MD5) Previous issue date: 2017-01-10 / O monitoramento do fenômeno das descargas atmosféricas tem sido fundamental para prevenção de incidentes na infraestrutura das empresas que atuam em grandes áreas, como as de energia, telecomunicações e informática. Além disso, fornece dados para o planejamento de sistemas de proteção contra descargas elétricas, evitando assim maiores danos à vida na Terra, e mais recentemente fornecendo informações para sistemas de alertas meteorológicos como os de previsão de tempestades em curto prazo. Portanto, não se trata mais de questão de opção, mas sim de necessidade a instalação e manutenção de sistemas que façam a supervisão destes eventos em escala local, regional e até nacional. Dentre os tipos possíveis, os Sistemas de Detecção Indireta de Descargas Atmosféricas são os que proveem informações mais precisas nas escalas citadas, devido trabalharem com a percepção do impulso eletromagnético gerado pela descarga. Este sinal tem a propriedade de se propagar a médias e longas distâncias em determinadas faixas de frequência, mantendo boa a qualidade da informação do fenômeno que o originou. Porém, a característica fenomenológica dos raios é intrínseca à área monitorada, tornando fundamental o entendimento dessas especificidades para melhor proveito dos sistemas citados. Este trabalho apresenta uma ferramenta computacional para simular a influência das características locais na propagação de ondas eletromagnéticas originadas por descargas atmosféricas nuvem-solo. A metodologia foi utilizada para simular a propagação dessas ondas através do programa MATLAB®, usando como modelo de corrente de retorno no canal de descarga o modelo do tipo de engenharia Linha de Transmissão (TL) para representar o fenômeno elétrico gerado pelo raio. / The monitoring of the phenomenon of atmospheric discharges has been fundamental to prevent incidents in the infrastructure of companies that operate in large areas, such as energy, telecommunications and information technology. In addition, it provides data for the planning of lightning protection systems, thus avoiding further damage to life on Earth, and more recently providing information for weather warning systems such as short-term storm forecasting. Therefore, it is no longer a matter of choice, but rather the need to install and maintain systems that supervise these events on a local, regional and even national scale. Among the possible types, the Lightning Location Systems are the ones that provide more accurate information in the mentioned scales, because they work with the perception of the electromagnetic impulse generated by the lightning. This signal has the property of propagating at medium and long distances in certain frequency bands, maintaining good the information quality of the phenomenon that originated it. However, the phenomenological characteristic of the lightning is intrinsic to the monitored area, making fundamental the understanding of these specificities to better benefit the mentioned systems. This work presents a computational tool to simulate the influence of local characteristics on the propagation of electromagnetic waves caused by cloud-to-ground lightning. The methodology was used to simulate the propagation of these waves through the MATLAB® program, using as model of return current in the discharge channel the model of engineering type the Transmission Line (TL) to represent the electric phenomenon generated by thelightning.

Esta dissertação busca analisar a eficiência econômica da forma de classificação das usinas geradoras nos leilões de contratação de energia elétrica por disponibilidade. Historicamente, o Brasil tem apresentado uma matriz de geração de energia elétrica predominantemente hídrica, que, embora mais econômica do que as matrizes de geração prevalentemente térmicas, pode resultar em déficits de geração em períodos de escassez hidrológica. O ano de 2001 evidenciou tal perigo. Nele, uma série de baixas afluências hidrológicas, sem o prévio incremento adequado do parque gerador, resultou no Programa de Redução do Consumo e, através desse, num decréscimo de 20% na demanda por energia elétrica à época, acentuando a preocupação pela incorporação de empreendimentos termelétricos para diversificar a matriz de geração do País. Entre as modificações realizadas, destaca-se a alteração da estrutura de comercialização de energia elétrica no Brasil visando a favorecer à expansão da oferta termelétrica, concebendo-se a modalidade de contratação por disponibilidade. Tal modalidade transfere o risco da operação e do preço do combustível dos ombros do gerador para os do consumidor. Contudo, fez-se necessário, para viabilizar tal modalidade de contratação, o uso de ferramental diferenciado para classificação dessa nova oferta de energia nos leilões, e a ferramenta adotada foi o Índice de Custo Benefício (ICB). Nesse contexto, o objetivo deste trabalho é analisar os resultados econômicos decorrentes do uso do ICB na contratação de usinas termelétricas por disponibilidade, verificando se ele se mostrou ou não adequado a tal fim. Para isso, analisam-se os resultados dos leilões para a contratação da energia de novos empreendimentos, destacando a participação de cada fonte energia e os valores financeiros exercidos por meio dos preços, das receitas fixas e dos respectivos ICBs. Além disso, é feita uma análise das operações das usinas termelétricas após a contratação. Dessa forma, são utilizados os anos operativos de 2014 e 2015, nos quais foi registrada uma profunda escassez hidrológica, como base na comparação de cenários de geração de energia elétrica com diferentes participações entre empreendimentos termelétricos a óleos derivados do petróleo e a gás natural. Os cenários utilizados são quatro: dois com composição real entre as dessas duas fontes termelétricas (óleos derivados do petróleo e a gás natural) para os anos de 2014 e 2015; e dois simulados, com 100% da geração termelétrica sendo realizada apenas a gás natural para os mesmos anos. Os resultados financeiros encontrados indicam que a potencial economia no custo da energia elétrica gerada no cenário simulado comparado ao cenário real seria da ordem de 6 bilhões de reais nos anos de 2014 e 2015. Assim, considerando as 59 usinas que integraram o universo da análise, o resultado que indica ineficiência no uso ICB, o qual apontou vantagem econômica de certos empreendimentos no momento de suas contratações que não se concretizaram nos cenários testados de baixa hidrologia. Ademais, fica clara a necessidade de aprimorar a metodologia de classificação de empreendimentos de geração de modo que tal metodologia leve em conta os efeitos de eventuais anos de baixa hidrologia, buscando tornar a contratação de energia elétrica no Brasil mais econômica e mais aderente à volatilidade hidrológica do País. / This thesis seeks to analyze the economic efficiency of the classification method for power plants in power availability contracts. Historically Brazil has presented a predominantly hydroelectric power generation matrix, which, though more economical than predominantly thermal generation matrix, can result in the generation deficits in hydrological scarcity periods. The year 2001 showed such danger. In it a number of low hydrological inflows, without adequate prior increase in generating capacity, resulted in rationing of 20% in demand for electricity at the time, stressing the concern by incorporating thermal power projects to diversify the country generation matrix. Among the changes made, it altered the electricity market structure in Brazil in order to favor the expansion of the thermoelectric supply, creating the availability contracts modality. This mode transfers the risk of the operation and the price of fuel from generator to the consumer. However, it was necessary to enable this type of contract, the use of different tools for classification in the auctions, and the tool adopted was the Cost Benefit Index (CBI). The objective of this study is to analyze the economic results from the use of CBI in hiring thermoelectric plants using availability contracts, checking if was or not suitable for this purpose. In this sense, we analyze the results of the auctions for new energy projects, highlighting the contribution of each energy source and the financial figures exercised through prices, the fixed income and ICBS. Moreover, it is also made an analysis of the operations of power plants after hiring. Thus, operating years used were 2014 and 2015, in which it was registered a profound hydrological shortage, based on the comparison of electricity generation scenarios with different interests between thermal power projects to petroleum oils and natural gas. The scenarios used were four: two with real composition between these two thermal sources for the years 2014 and 2015, petroleum oils and natural gas; and two simulated, with 100% of thermal generation with natural gas for the same years. The financial results indicate that the potential savings in the cost of the electricity generated in the simulated scenario compared to the real scenario would be around 6,1 billion reais in the years 2014 and 2015. Thus, considering the 59 plants that integrated the universe of analysis, the result indicates the inefficiency of the use ICB, which pointed out the economic advantage contracts that were not hired in low hydrology scenario tested. In addition, it is a clear the need to improve the classification methodology for generation projects in a way that takes into account the effects low hydrology year, trying to make the electricity contracts more economical to Brazil and more adherent to hydrological volatility of the country.

A dificuldade do gás natural em penetrar no mercado residencial e competir com os usos térmicos da energia elétrica é o objeto principal de análise deste trabalho, o qual procurará sustentar que, em centros urbanos onde o gás canalizado é ou será uma realidade, sua utilização mais ampla não deve ser em um contexto de competição predatória com os outros energéticos, mas de complementação estratégica do sistema energético como um todo. O uso térmico da eletricidade gera demanda e não consumo para as concessionárias de energia elétrica, ou seja, em curto espaço de tempo, dentro do chamado período de ponta do sistema elétrico, há uma concentração de uso do chuveiro elétrico, que exige uma importante infra-estrutura de geração, transmissão e distribuição de energia elétrica, para atender essa demanda pontual de fins térmicos, operando com significativos níveis de ociosidade no resto do tempo. Por outro lado, em muitos centros urbanos, com maior densidade populacional, a disponibilidade de gás natural canalizado teoricamente viabiliza a substituição da eletrotermia pelo aquecimento de água a gás. Para as companhias de distribuição de gás, o mercado de água quente é essencial para a viabilização econômica das redes e consolidação do mercado residencial. O gás canalizado apenas para fins de cocção conduz a redes extremamente custosas e de baixa utilização. Neste trabalho, tomando-se como estudo de caso a cidade de Santos, discute-se dentro de uma perspectiva mais ampla, como um planejamento integrado dos recursos pode levar em conta os investimentos a serem realizados, que conduzam a um melhor uso dos energéticos e das redes de distribuição de gás natural e energia elétrica, gerando ganhos para sociedade. Sugere-se, como conclusão, que uma abordagem integrada da questão energética, no caso a cidade de Santos, leve à redução do uso residencial da energia elétrica para fins térmicos, e garanta a disponibilidade desta para outros usos, sem maiores investimentos por parte da distribuidora. E por outro lado, o gás natural será incorporado à matriz energética local de forma eficiente, garantindo o desenvolvimento do seu mercado, que terá impactos sobre toda a Baixada Santista, integrando interesses desde a produção offshore na Bacia de Santos até o seu uso final dentro da própria região. / The natural gas difficult to penetrate in the residential market and compete with electrical energy is the main objective of this study, which will support that in big cities, where natural gas is already reality or will be the use of natural gas should not be considered competition for other types of energy resources but as a strategically complement of the overall power system. Electricity used as thermal source creates only demand for concessionaries and not consumption, in other words, there is short period of time when demand peaks and the amount of energy consumed by the electric shower is so high that requires a huge infra-structure of generation, transmission and distribution. However, it creates a big idle capacity in periods off-peak. Nevertheless, in the urban areas with high population density, the existence of pipelines turns feasible the replacement of electricity to natural gas in water heating. For natural gas distributors, the use natural gas in water heating is critical factor to make the pipeline network economically feasible and to consolidate the residential market. The use of natural gas only to cooking purposes makes the network very costly and with high idle capacity. This study will discuss how an integrated planning of resources within a broader perspective which considers not only the investments required but also the risks associated can lead to a better use of energy resources and distribution network of natural gas and electricity. With it, the whole society will gain. For this study, the city of Santos will be analyzed. Conclude that an integrated view of energy system in Santos will reduce the use of electricity as thermal source, freeing up capacity without incurring significant investments. Therefore, the natural gas will be wisely incorporated in the energy matrix assuring the development of new industry which will impact positively all onshore region near Santos, and will conciliate interests from offshore producers and local consumers of the region.

Esta dissertação busca analisar a eficiência econômica da forma de classificação das usinas geradoras nos leilões de contratação de energia elétrica por disponibilidade. Historicamente, o Brasil tem apresentado uma matriz de geração de energia elétrica predominantemente hídrica, que, embora mais econômica do que as matrizes de geração prevalentemente térmicas, pode resultar em déficits de geração em períodos de escassez hidrológica. O ano de 2001 evidenciou tal perigo. Nele, uma série de baixas afluências hidrológicas, sem o prévio incremento adequado do parque gerador, resultou no Programa de Redução do Consumo e, através desse, num decréscimo de 20% na demanda por energia elétrica à época, acentuando a preocupação pela incorporação de empreendimentos termelétricos para diversificar a matriz de geração do País. Entre as modificações realizadas, destaca-se a alteração da estrutura de comercialização de energia elétrica no Brasil visando a favorecer à expansão da oferta termelétrica, concebendo-se a modalidade de contratação por disponibilidade. Tal modalidade transfere o risco da operação e do preço do combustível dos ombros do gerador para os do consumidor. Contudo, fez-se necessário, para viabilizar tal modalidade de contratação, o uso de ferramental diferenciado para classificação dessa nova oferta de energia nos leilões, e a ferramenta adotada foi o Índice de Custo Benefício (ICB). Nesse contexto, o objetivo deste trabalho é analisar os resultados econômicos decorrentes do uso do ICB na contratação de usinas termelétricas por disponibilidade, verificando se ele se mostrou ou não adequado a tal fim. Para isso, analisam-se os resultados dos leilões para a contratação da energia de novos empreendimentos, destacando a participação de cada fonte energia e os valores financeiros exercidos por meio dos preços, das receitas fixas e dos respectivos ICBs. Além disso, é feita uma análise das operações das usinas termelétricas após a contratação. Dessa forma, são utilizados os anos operativos de 2014 e 2015, nos quais foi registrada uma profunda escassez hidrológica, como base na comparação de cenários de geração de energia elétrica com diferentes participações entre empreendimentos termelétricos a óleos derivados do petróleo e a gás natural. Os cenários utilizados são quatro: dois com composição real entre as dessas duas fontes termelétricas (óleos derivados do petróleo e a gás natural) para os anos de 2014 e 2015; e dois simulados, com 100% da geração termelétrica sendo realizada apenas a gás natural para os mesmos anos. Os resultados financeiros encontrados indicam que a potencial economia no custo da energia elétrica gerada no cenário simulado comparado ao cenário real seria da ordem de 6 bilhões de reais nos anos de 2014 e 2015. Assim, considerando as 59 usinas que integraram o universo da análise, o resultado que indica ineficiência no uso ICB, o qual apontou vantagem econômica de certos empreendimentos no momento de suas contratações que não se concretizaram nos cenários testados de baixa hidrologia. Ademais, fica clara a necessidade de aprimorar a metodologia de classificação de empreendimentos de geração de modo que tal metodologia leve em conta os efeitos de eventuais anos de baixa hidrologia, buscando tornar a contratação de energia elétrica no Brasil mais econômica e mais aderente à volatilidade hidrológica do País. / This thesis seeks to analyze the economic efficiency of the classification method for power plants in power availability contracts. Historically Brazil has presented a predominantly hydroelectric power generation matrix, which, though more economical than predominantly thermal generation matrix, can result in the generation deficits in hydrological scarcity periods. The year 2001 showed such danger. In it a number of low hydrological inflows, without adequate prior increase in generating capacity, resulted in rationing of 20% in demand for electricity at the time, stressing the concern by incorporating thermal power projects to diversify the country generation matrix. Among the changes made, it altered the electricity market structure in Brazil in order to favor the expansion of the thermoelectric supply, creating the availability contracts modality. This mode transfers the risk of the operation and the price of fuel from generator to the consumer. However, it was necessary to enable this type of contract, the use of different tools for classification in the auctions, and the tool adopted was the Cost Benefit Index (CBI). The objective of this study is to analyze the economic results from the use of CBI in hiring thermoelectric plants using availability contracts, checking if was or not suitable for this purpose. In this sense, we analyze the results of the auctions for new energy projects, highlighting the contribution of each energy source and the financial figures exercised through prices, the fixed income and ICBS. Moreover, it is also made an analysis of the operations of power plants after hiring. Thus, operating years used were 2014 and 2015, in which it was registered a profound hydrological shortage, based on the comparison of electricity generation scenarios with different interests between thermal power projects to petroleum oils and natural gas. The scenarios used were four: two with real composition between these two thermal sources for the years 2014 and 2015, petroleum oils and natural gas; and two simulated, with 100% of thermal generation with natural gas for the same years. The financial results indicate that the potential savings in the cost of the electricity generated in the simulated scenario compared to the real scenario would be around 6,1 billion reais in the years 2014 and 2015. Thus, considering the 59 plants that integrated the universe of analysis, the result indicates the inefficiency of the use ICB, which pointed out the economic advantage contracts that were not hired in low hydrology scenario tested. In addition, it is a clear the need to improve the classification methodology for generation projects in a way that takes into account the effects low hydrology year, trying to make the electricity contracts more economical to Brazil and more adherent to hydrological volatility of the country.

A automação já é utilizada como ferramenta para se obter a eficiência energética. Este trabalho apresenta e quantifica a potencialidade desta ferramenta com objetivo de diminuir picos de energia, diminuindo também a necessidade de construir rapidamente novas usinas geradoras de energia elétrica, regulando a transmissão e distribuição desta energia, aproveitando recursos renováveis e sustentáveis, tudo isso através de um sistema que já existe implantado em vários países do mundo e tem todas as condições de ser implementado no Brasil. Este sistema é a rede inteligente de energia ou smart grid. Analisa, também, a matriz energética brasileira, apresenta anomalias ocorridas, como apagões regionais e nacionais, verifica a necessidade de energia elétrica para o crescimento do País, propõe soluções para o sistema energético nacional utilizando inovações tecnológicas, como a implantação do sistema smart grid na matriz energética, sempre objetivando melhor eficiência e qualidade da energia, levantando o comportamento dos usuários em busca da implementação destas inovações tecnológicas. A partir de idéias que rompam os paradigmas atuais de busca de energia através de grandes obras propõe este trabalho a mudança de hábito e procedimentos da população, das próprias empresas e dos órgãos públicos brasileiros buscando a diminuição da utilização da energia especialmente nos horários hoje considerados como picos, ou seja, aqueles que demandam a maior geração, transmissão e distribuição da energia utilizada. Apresenta também a necessidade de energia elétrica para desenvolvimento econômico do Brasil, agregando todas as inovações tecnológicas aos processos atuais, buscando minimizar a possibilidade da ocorrência de apagões, ocasionados por ineficiência técnica da matriz energética ou por racionamento de energia. / Automation is already used as a tool to achieve energy efficiency. This paper presents and quantifies the potential of this tool in order to reduce power surges, reducing the need rapidly build new electricity generating plants, transmission and regulating distribution of this energy, using renewable and sustainable resources, all through a system that is already deployed in several countries worldwide and has all the conditions to be implemented in Brazil. This system is the intelligent network of energy or "smart grid". It also analyzes the Brazilian energy matrix, has deficiencies occurred as a regional and national blackouts, there is need of electricity for the growth of the country, proposes solutions to national energy system, using technological innovations such as the deployment of the "smart grid" energy source, always aiming for better energy efficiency and quality, raising the behavior of users seeking the implementation of these technological innovations. From ideas that break current paradigms of seeking power through great works this paper proposes changes in the habits and procedures of the population, own businesses and public agencies are looking to decrease energy use especially in times like now considered "peaks", ie, those that demand the greatest generation, transmission and distribution of energy used. It also shows the need for electricity to Brazils economic development, adding all the technological innovations to the current processes in order to minimize the possibility of the occurrence of blackouts, caused by technical inefficiency of the energy or energy shortages.