Planejamento e otimização de sistemas energéticos para gestão econômica e ambiental de cidades

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEG

Um dos principais desafios do Planejamento Energético é identificar e desenvolver sistemas e métodos para o equacionamento das relações sociais, econômicas, energéticas e ambientais de estruturas tanto macroscópicas (um certo país, um continente) quanto microscópicas (uma cidade, uma empresa). A partir do estabelecimento de cenários prospectivos, com base em séries históricas, e no inventário das disponibilidades energéticas, é possível elaborar o desenvolvimento da sociedade pautado por metas e indicadores desejados. No planejamento das cidades concorrem diversos interesses e problemas, que devem ser considerados conjuntamente para um adequado equacionamento. Observam-se problemas de trânsito e redução de áreas verdes, com impacto direto na qualidade de vida da população; o aumento na demanda de energia elétrica e na disposição de resíduos. Neste trabalho, identificam-se as alternativas energéticas disponíveis para o emprego em geração distribuída em cidades de pequeno e médio portes. A partir do estado do conhecimento dos problemas identificados em diferentes cidades e as propostas de solução apresentadas, são avaliadas aquelas que apresentam aderência aos problemas enfrentados por cidades brasileiras. É proposto um modelo de otimização multiobjetivo para micro-planejamento com base na análise de alternativas energéticas que satisfaçam as demandas estabelecidas através de modelos de projeção e cenários, com caracterização para um estudo de caso, de modo a determinar a capacidade do modelo para emprego em tomadas de decisão e estabelecimento de políticas sociais, econômicas, energéticas e ambientais.

One of the main challenges of Energy Planning is to identify and to develop systems and methods for the management of the social, economic, energetic and environmental of structures macroscopic (in given country, a continent) as well as microscopic (a city, a company). From the establishment of prospective sceneries and based on historical series and in the inventory of the available energy, it is possible to elaborate the development of the society ruled by goals and desired indicators. In cities´ planning, several interests and problems compete with each other and this must be considered as a whole seeking an appropriate balance. Problems of traffic and reduction of green areas are observed with direct impact in the population quality of life; in the increase in electric power demand and in the disposition of wastes. This study identifies the available energy alternatives for the use of distributed generation in small and medium cities. From the state of knowledge of the problems identified in different cities and among the presented solution proposals, those which present adherence to the problems faced by Brazilian cities. A multiobjective optimization model is proposed for micro planning based on the analysis of energetic alternatives which satisfy the established demands through models of projection and scenarios, with mutual characterization for a case study, in order to establish the capability of this model for employment and establishment of social, economic, energetic and environmental policies.