Orientador : Prof. Dr. Heinz Dieter O. A. Fill / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Hídricos e Ambiental. Defesa: Curitiba, 06/06/2014 / Inclui referências / Área de concentração: Engenharia de recursos hídricos / Resumo: O presente trabalho procura analisar os efeitos de reservatórios de
regularização na expansão de um sistema hidrelétrico sobre os ganhos de
energia garantida e comparar estes efeitos com uma expansão a fio d’água. O
problema é analisado através de um estudo de caso considerando três usinas
na região amazônica atualmente em construção. Três cenários de expansão
são analisados: (1) usinas a fio d’água, (2) regularização sazonal e (3)
regularização plurianual. Dois sistemas-base em relação aos quais os ganhos
energéticos são considerados: (1) o Sistema Interligado Nacional (SIN) e (2) o
Sistema Sul-Sudeste. O método da energia natural será utilizado em todas as
avaliações considerando sempre a integração elétrica perfeita dos sistemas. A
contribuição de usinas térmicas não foi considerada neste estudo. A análise
considera para a avaliação da energia garantida tanto o método Monte Carlo
usando séries sintéticas de energia afluente como também a teoria estocástica
dos reservatórios. Além da avaliação probabilística verifica-se também o
impacto da regularização sobre a energia firma associada à série histórica. No
caso da energia firme associada à série histórica do SIN obteve-se um ganho
da energia incremental igual a 24,8% para regularização sazonal e 3,3%
adicionais para regularização plurianual, em relação à expansão por usinas a
fio d’água. O caso do Sistema S/SE estes ganhos foram de 20,1% e 4,0%
respectivamente. A análise probabilística foi efetuada utilizando-se dois
métodos baseados na teoria estocástica dos reservatórios além de uma
avaliação pelo método de Monte Carlo. Considerando-se um tempo de retorno
de 45 anos obteve-se pelo método de Monte Carlo ganho de 24,2% para
regularização sazonal e 5,8% para plurianual no caso do SIN e 23,7% e 3,9%
para o S/SE. Os ganhos estimados pela teoria estocástica dos reservatórios
são equivalentes, o que comprova a independência dos resultados do método
adotado. Entretanto, há de se considerar que pela magnitude dos rios
envolvidos (Xingu e Madeira) o tamanho físico dos reservatórios necessários é
bastante grande (37.250 Hm³ no Xingu e 130.250 Hm³ no Madeira) o que, de
fato, cria impactos ambientais consideráveis. / Abstract: The purpose of this thesis is to analyze the effect of regulation reservoirs
on the dependable energy during the expansion of a hydroelectric system
opposed to an expansion based on run-of-river plants. The problem is analyzed
via a case study considering three large hydroelectric projects in the Amazon
region. Three scenarios are considered, namely (1) run-of-river plants, (2)
seasonal within year regulation and (3) over year regulation. Two base systems
are analyzed: The National Interconnected System (SIN) and the South-
Southeast System (S/SE). All evaluations use the natural energy hydrograph
method. Thermal plants are not considered. The estimate of dependable energy
uses both the Monte Carlo method and stochastic reservoir theory. Firm energy
based on the observed flows is also evaluated for comparison. For SIN and firm
energy there is a gain of 24,8% for seasonal regulation relative to run-of-river
plants and for over year regulation an additional 2,4% is added. For S/SE those
figures are 20,1% and 4,0% respectively. The probabilistic analysis uses two
methods based on stochastic reservoir theory and additionally an evaluation by
Monte Carlo simulation. For a return period of 45 years the Monte Carlo
simulation shows a gain for seasonal regulation is 24,2% and additional 5,8%
for SIN and 23,7% and 3,9% for S/SE. The results for stochastic reservoir
theory methods are similar within acceptable errors. This shows the
equivalence of the different probabilistic methods for dependable energy
evaluation. However, we should also consider that the magnitude of the rivers
involved (Xingu and Madeira) the physical size of the reservoirs needed is quite
large (37.250 hm³ the Xingu and the Madeira 130.250 hm³) which, in fact,
creates significant environmental impacts.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:dspace.c3sl.ufpr.br:1884/36973 |
| Date | January 2014 |
| Creators | Périco, Guilherme |
| Contributors | Fill, Heinz Dieter Oskar August, 1937-, Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Hídricos e Ambiental |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | 175f. : il., grafs., tabs., maps., application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPR, instname:Universidade Federal do Paraná, instacron:UFPR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | Disponível em formato digital |
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