Day-ahead resource scheduling in smart grids considering Vehicle-to-Grid and network constraints

Energy resource scheduling becomes increasingly important, as the use of distributed resources is intensified and massive gridable vehicle use is envisaged. The present paper proposes a methodology for dayahead energy resource scheduling for smart grids considering the intensive use of distributed generation and of gridable vehicles, usually referred as Vehicle- o-Grid (V2G). This method considers that the energy resources are managed by a Virtual Power Player (VPP) which established contracts with V2G owners. It takes into account these contracts, the user´s requirements subjected to the VPP, and several discharge price steps. Full AC power flow calculation included in the model allows taking into account network constraints. The influence of the successive day requirements on the day-ahead optimal solution is discussed and considered in the proposed model. A case study with a 33 bus distribution network and V2G is used to illustrate the good performance of the proposed method.

Residential property loans and performance during property price booms: evidence from European banks

Understanding the performance of banks is of the utmost relevance, because of the impact of this sector on economic growth and financial stability. Of all the different assets that make up a bank portfolio, the residential mortgage loans constitute one of its main. Using the dynamic panel data method, we analyse the influence of residential mortgage loans on bank profitability and risk, using a sample of 555 banks in the European Union (EU-15), over the period from 1995 to 2008. We find that banks with larger weights of residential mortgage loans show lower credit risk in good times. This result explains why banks rush to lend on property during booms due to the positive effects it has on credit risk. The results show further that credit risk and profitability are lower during the upturn in the residential property price cycle. The results also reveal the existence of a non-linear relationship (U-shaped marginal effect), as a function of bank’s risk, between profitability and the residential mortgage loans exposure. For those banks that have high credit risk, a large exposure of residential mortgage loans is associated with higher risk-adjusted profitability, through lower risk. For banks with a moderate/low credit risk, the effects of higher residential mortgage loan exposure on its risk-adjusted profitability are also positive or marginally positive.

Residential property loans and performance during property price booms: evidence from European

Understanding the performance of banks is of the u tmost importance due to the impact the sector may have on economic growth and financial stability. Residential mortgage loans constitute a large proportion of the portfolio of many banks and are one of the key assets in the determination of performance. Using a dynamic panel model , we analyse the impact of res idential mortgage loans on bank profitability and risk , based on a sample of 555 banks in the European Union ( EU - 15 ) , over the period from 1995 to 2008. We find that banks with larger weight s in residential mortgage loans display lower credit risk in good market conditions . This result may explain why banks rush to lend on property during b ooms due to the positive effect it has on credit risk . The results also show that credit risk and profitability are lower during the upturn in the residential property cy cle. Furthermore, t he results reveal the existence of a non - linear relationship ( U - shaped marginal effect), as a function of bank’s risk, between profitability and residential mortgage exposure . For those banks that have high er credit risk, a large exposur e to residential loans is associated with increased risk - adjusted profitability, through a reduction in risk. For banks with a moderate to low credit risk, the impact of higher exposure are also positive on risk - adjusted profitability.

Derivative-free optimization and filter methods to solve nonlinear constrained problems

In real optimization problems, usually the analytical expression of the objective function is not known, nor its derivatives, or they are complex. In these cases it becomes essential to use optimization methods where the calculation of the derivatives, or the verification of their existence, is not necessary: the Direct Search Methods or Derivative-free Methods are one solution. When the problem has constraints, penalty functions are often used. Unfortunately the choice of the penalty parameters is, frequently, very difficult, because most strategies for choosing it are heuristics strategies. As an alternative to penalty function appeared the filter methods. A filter algorithm introduces a function that aggregates the constrained violations and constructs a biobjective problem. In this problem the step is accepted if it either reduces the objective function or the constrained violation. This implies that the filter methods are less parameter dependent than a penalty function. In this work, we present a new direct search method, based on simplex methods, for general constrained optimization that combines the features of the simplex method and filter methods. This method does not compute or approximate any derivatives, penalty constants or Lagrange multipliers. The basic idea of simplex filter algorithm is to construct an initial simplex and use the simplex to drive the search. We illustrate the behavior of our algorithm through some examples. The proposed methods were implemented in Java.

Derivative-free nonlinear optimization filter simplex

The filter method is a technique for solving nonlinear programming problems. The filter algorithm has two phases in each iteration. The first one reduces a measure of infeasibility, while in the second the objective function value is reduced. In real optimization problems, usually the objective function is not differentiable or its derivatives are unknown. In these cases it becomes essential to use optimization methods where the calculation of the derivatives or the verification of their existence is not necessary: direct search methods or derivative-free methods are examples of such techniques. In this work we present a new direct search method, based on simplex methods, for general constrained optimization that combines the features of simplex and filter methods. This method neither computes nor approximates derivatives, penalty constants or Lagrange multipliers.

Efeito da eletrolipólise na gordura abdominal em doentes cardíacos - fase manutenção

Objetivo: Verificar se a eletrolipólise pode ser um método coadjuvante na Reabilitação Cardíaca (RC) de modo a diminuir a gordura abdominal em indivíduos com Doença Cardiovascular (DCV). Métodos: Seis indivíduos, de ambos os sexos, da classe de RC do Centro Clinico de Gaia (CCG), foram distribuídos aleatoriamente em dois grupos, grupo controlo (GC) (n=3) e grupo experimental (GE) (n=3). O GE realizou 8 sessões (duas vezes por semana) de eletrolipólise por microcorrentes 30 minutos antes da classe de RC. Utilizaram-se como meios de avaliação a perimetria, adipometria, bioimpedância e ultrassonografia, análise sanguíneas, bem como a aplicação da Hospital Anxiety and Depression Scale (HADS), Questionário Internacional de Actividade Física (IPAQ) e Questionário Semi-Quantitativo de Frequência Alimentar (QSQFA). Resultados: Através do cálculo da mudança mínima detetável (MMD) verificou-se diminuição do perímetro ao nível do umbigo (3,7cm e 1,5cm) e barriga (4,2cm e 2,83cm) em dois indivíduos do GE e diminuição nas avaliações da ultrassonografia (de 1,3mm a 8,4mm) no GE. Conclusão: Do presente estudo foi possível concluir que nesta amostra existiu uma tendência para a diminuição da gordura abdominal localizada através dos dados obtidos pela perimetria e ultrassonografia.

Processamento de imagem para determinação de distribuições granulométricas de gotas numa suspensão

Mestrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

A criação de valor no mercado da saúde enquanto factor diferenciador para a negociação de preços e competitividade em contexto de crise mundial

A criação de valor no mercado da saúde enquanto factor diferenciador para a negociação de preços e competitividade em contexto de crise mundial Numa altura em que o sector da saúde é apontado como uma área crítica de custos, torna-se cada vez mais difícil orientar a contratação em saúde baseada em valor para os pacientes, ou seja, pelos resultados obtidos e não pelo volume de cuidados prestados. Pretendeu-se estudar a criação de valor no mercado da saúde enquanto factor diferenciador para a negociação de preços e competitividade em contexto de crise económica. Procedeu-se à comparação dos resultados operacionais de uma empresa enquanto prestadora de serviços de Oxigenoterapia ao domicílio, tendo por base duas estratégias diferentes: redução directa de preços ou manutenção de preços com criação de valor para o cliente. As propostas foram posteriormente apresentadas para avaliação e votação on-line por um grupo 8 gestores hospitalares. A proposta baseada em valor (Nº2) apresenta melhores resultados operacionais (41%) embora apresente maiores custos. No que se refere à votação das propostas e tendo em conta o cenário apresentado, metade dos gestores optaram pela proposta Nº1 (N=4) e outra metade pela proposta Nº2 (N=4). Contudo, a maioria dos gestores (N=7) consideraram a proposta Nº1 a mais competitiva em contexto de competição com mais fornecedores. Conclui-se que numa negociação de contratos de cuidados de saúde, uma proposta baseada em valor, pode garantir a manutenção dos preços. Todavia, mantendo-se uma situação económica de recessão e num cenário competitivo de vários fornecedores este tipo de propostas pode não eleita, pelo facto de aparentemente não representar ganhos imediatos para a instituição contratante.

O Sistema custeio baseado em atividades e a melhor afetação dos recursos

Orientada pela Prof. Doutora Cláudia Lopes

Ensaios geomecânicos em rochas metassedimentares do maciço da Mina das Aveleiras (Mosteiro de Tibães): comparação, potencialidades e limitações

Mestrado em Engenharia Geotécnica e Geoambiente

Avaliação preliminar do potencial eólico com recurso a um modelo de Mesoescala

Mestrado em Engenharia Química. Ramo optimização energética na indústria química.

Algoritmos genéticos: aplicação na síntese de alguns algoritmos de controlo

Mestrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Área de Especialização de Automação e Sistemas.

Computational analysis of quinoxalines N,N-Dioxide and ITS Derivates

A quinoxalina e seus derivativos são uma importante classe de compostos heterocíclicos, onde os elementos N, S e O substituem átomos de carbono no anel. A fórmula molecular da quinoxalina é C8H6N2, formada por dois anéis aromáticos, benzeno e pirazina. É rara em estado natural, mas a sua síntese é de fácil execução. Modificações na estrutura da quinoxalina proporcionam uma grande variedade de compostos e actividades, tais como actividades antimicrobiana, antiparasitária, antidiabética, antiproliferativa, anti-inflamatória, anticancerígena, antiglaucoma, antidepressiva apresentando antagonismo do receptor AMPA. Estes compostos também são importantes no campo industrial devido, por exemplo, ao seu poder na inibição da corrosão do metal. A química computacional, ramo natural da química teórica é um método bem desenvolvido, utilizado para representar estruturas moleculares, simulando o seu comportamento com as equações da física quântica e clássica. Existe no mercado uma grande variedade de ferramentas informaticas utilizadas na química computacional, que permitem o cálculo de energias, geometrias, frequências vibracionais, estados de transição, vias de reação, estados excitados e uma variedade de propriedades baseadas em várias funções de onda não correlacionadas e correlacionadas. Nesta medida, a sua aplicação ao estudo das quinoxalinas é importante para a determinação das suas características químicas, permitindo uma análise mais completa, em menos tempo, e com menos custos.

Emissões de carbono: caracterização do perfil de emissões de gases de efeito de estufa associadas à Monteiro, Ribas - Embalagens Flexíveis, S.A.

A presente dissertação tem como principal objectivo estimar as emissões de carbono resultantes das actividades da Monteiro, Ribas- Embalagens Flexíveis, S.A. A realização do inventário de gases de efeito estufa permite que a Monteiro, Ribas- Embalagens Flexíveis, S.A, identifique quais as suas fontes emissoras e quantifique as emissões de gases de efeito estufa, permitindo criar estratégias de redução das mesmas. A elaboração do inventário foi fundamentada nas directrizes do Greenhouse Gas Protocol, obedecendo aos princípios de relevância, integrabilidade, consistência, transparência e exactidão. A metodologia adoptada utiliza factores de emissão documentados para efectuar o cálculo das emissões de gases de efeito de estufa (GEE). Estes factores são rácios que relacionam as emissões de GEE com dados de actividade específicos para cada fonte de emissão. Como emissões directas (âmbito 1), foram quantificadas as emissões provenientes do uso de gás natural nas caldeiras, consumo de vapor e de água quente, e as emissões do veículo comercial da empresa. Como emissões indirectas de âmbito 2, incluem-se as resultantes da electricidade consumida. As emissões indirectas estimadas de âmbito 3 referem-se, no caso em estudo, ao transporte de resíduos, ao deslocamento de funcionários para a empresa e às viagens de negócio. Face ao tipo de emissões identificadas, criou-se uma ferramenta de cálculo que contém todos os valores de factores de emissão que podem ser utilizados em função das características específicas dos dados de actividade relativos às várias fontes emissoras da Empresa. Esta ferramenta permitirá, no futuro, aperfeiçoar o cálculo das emissões, a partir de uma melhor sistematização da informação disponível. Com este trabalho também foi possível identificar a necessidade de recolher e organizar alguma informação complementar à já existente. O ano base considerado foi 2011. Os resultados obtidos mostram que, neste ano, as actividades da Monteiro, Ribas- Embalagens Flexíveis, S.A serão responsáveis pela emissão de 2968,6 toneladas de CO2e (dióxido de carbono equivalente). De acordo com a Decisão 2007/589/CE da Comissão de 18 de Julho de 2007 conclui-se que a Monteiro, Ribas Embalagens e Flexíveis S.A. se enquadra na categoria de instalações com baixo níveis de emissões pois as suas emissões médias anuais são inferiores a 25000 toneladas de CO2e. Conclui-se que a percentagem maior das emissões estimadas (50,7 %) é proveniente do consumo de electricidade (emissões indirectas, âmbito 2), seguida pelo consumo de gás natural (emissões directas) que representa 39,4% das emissões. Relacionando os resultados obtidos com a produção total da Monteiro, Ribas- Embalagens Flexíveis, S.A, em 2011, obtém-se o valor de 0,65 kg de CO2e por cada quilograma de produto final. Algumas das fontes emissoras identificadas não foram incorporadas no inventário da empresa, nomeadamente o transporte das matérias-primas e dos produtos. Isto deve-se ao facto de não ter sido possível compilar a informação necessária, em tempo útil. Apesar de se tratar de emissões indirectas de âmbito 3, consideradas opcionais, recomenda-se que num próximo trabalho deste tipo, essas emissões possam vir a ser quantificadas. As principais incertezas associadas às estimativas de emissão dizem respeito aos dados de actividade uma vez que foi a primeira vez que a empresa realizou um inventário de gases de efeito de estufa. Há informações mais específicas sobre os dados de actividade que a empresa dispõe e que poderá, de futuro, sistematizar de uma forma mais adequada para a sua utilização com este fim.

Valorização energética do biogás de um aterro de resíduos sólidos urbanos

Actualmente, a sociedade depara-se com um enorme desafio: a gestão dos resíduos sólidos urbanos. A sua produção tem vindo a aumentar devido à intensificação das actividades humanas nas últimas décadas. A criação de um sistema de gestão dos resíduos é fundamental para definir prioridades nas acções e metas para que haja uma prevenção na produção de resíduos. Os resíduos sólidos urbanos quando dispostos de forma inadequada podem provocar graves impactos ambientais, tendo sido neste trabalho demonstrado que através de uma gestão eficiente destes é possível aproveitar o potencial energético do biogás e consequentemente diminuir o consumo de combustíveis fósseis reduzindo o impacto ambiental. Os aterros sanitários devem funcionar como a ultima etapa do sistema de tratamento dos resíduos sólidos urbanos e são uma alternativa a ter em conta se forem tomadas todas as medidas necessárias. Estima-se que os aterros sejam responsáveis pela produção de 6-20% do metano existente e que contribuam com 3-4% da produção anual de gases efeito de estufa provenientes de actividades antropogénicas1. É, portanto, fundamental proceder a uma impermeabilização do solo e à criação de condições para recolha do biogás produzido durante a decomposição dos resíduos. Foi estimada a produção de biogás, de acordo com o modelo “LandGEM”, no entanto comparando esta produção com a produção medida pelo explorador, constatou-se uma diferença significativa que pode ser justificada pelo: modo de funcionamento do aterro (longos períodos de paragem); desvio dos resíduos rapidamente biodegradáveis para valorização; a existência de uma percentagem superior ao normal de oxigénio no biogás; a utilização de escórias e cinzas, e a correspondente redução da humidade devido ao compactamento exercido sobre os resíduos durante a sua deposição. Visto tratar-se de um estudo de viabilidade económica da valorização do biogás, foram propostos três cenários para a valorização do biogás. O 1º cenário contempla a instalação de um sistema gerador de energia para comercialização junto da Rede Eléctrica Nacional. O 2º Cenário contempla a instalação de um sistema alternativo de alimentação à caldeira da central de valorização energética de forma a substituir o combustível utilizado actualmente. E o 3º Cenário vem de encontro com os resultados observados actualmente onde se verifica uma reduzida produção/recolha de biogás no aterro. Assim é proposto um sistema gerador de energia que garanta o auto-consumo da exploração do aterro (26 MWh/ano). Qualquer um dos cenários apresenta uma VAL negativa o que leva a concluir que não são viáveis. No entanto, através da análise de sensibilidade, verificamos que estes são claramente afectados por factores como o benefício e o investimento anual, concluindo-se que com alterações nos factores de cálculo, como por exemplo, um aumento no consumo de combustível auxiliar da caldeira (2º cenário), ou com um aumento da factura eléctrica (3º cenário), ou com o aumento do tempo de retorno do investimento inicial(1º cenário), os projectos podem-se tornar viáveis. Por fim importa referir que independentemente da valorização é fundamental continuar a eliminar a máxima quantidade de metano produzida para tentar diminuir o impacto que este tem sobre o ambiente.