Singular value analyses of voltage stability on power system considering wind generation variability

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Análise comparativa entre os aquecedores solares industrial e os construídos com garrafas pet e canos de pvc, cobre e alumínio

Este trabalho apresenta o uso de energia solar, para o aquecimento de água, através da análise de aquecedores solares industrial e os construídos com garrafas PET com canos condutores de água de cobre, alumínio e PVC, instalados no Centro de Energias Renováveis - CER, do Campus de Engenharia Guaratinguetá. A análise foi realizada com a ajuda de sensores Termopar, software - Contemp View Simple, para obtenção de dados, software Teamviewer para acesso remoto. Sendo feitas as medições concluiu-se qual é o aquecedor mais eficiente a ser utilizado, sempre tendo como objetivo o aproveitamento da energia renovável usando a radiação solar

Avaliação dos processos de tratamento do glicerol proveniente da produção do biodiesel

The substitution of diesel by biodiesel meets the current scenario to increase the consumption of alternative energy sources promoting sustainable development of a country. However, the production of biodiesel concurrently generates the formation of glycerine in the process is a by-product. The main application of glycerine is in the food industry, cosmetics, soaps, pharmaceuticals, among others, but these segments are not capable of absorbing the generated volume of glycerine, whereas the total volume of the biodiesel produced about 10% correspond to glycerine. Glycerine obtained from the transesterification reaction (necessary for production of biodiesel) triglycerides and alcohol contains certain impurities such as water, salts, esters, alcohol, and residual oil, which decrease the value. Thus, the purification process or the direct use of glycerine become essential to make it competitive biodiesel production process. This work aims to evaluate the different processes of purification and the use of glycerine obtained as by-product in the production of biodiesel. The research was theoretical, based on technical articles and theses published on this subject, and from these databases was established a summary of the most important processes

Modelagem e simulação de ciclos a gás com resfriamento de ar na entrada

The optimization of energy generation systems has become a key issue for technological and social development, mainly in developing countries, where the electricity consumption rises sharply. Gas turbine cycle is an electricity generating system, which studies have demonstrated that inlet air cooling increases net power and thermal efficiency. Thus, this study intends to quantify these parameters for environments with different ambient temperature and relative humidity. Two types of air cooling were used: evaporative and absorption systems. The configuration parameters only with the gas turbine cycle were compared to those whose configuration allowed cooling. First, it was analyzed only evaporative cooling. Next, the absorption system was used for analysis. The last configuration mixed these two methods, dividing equally its flow. The results showed that thermal efficiency and net power increase in any case of cooling, with absorption system more advantageous in terms of generated energy, where an increase between 1 and 2 MW was observed, depending on the ambient conditions . When the two methods were working together at low relative humidity, it showed a thermal efficiency increase compared to absorption system, up to 2.4%. Evaporative cooling was less effective, but it is a good and cheap possibility to increase the cycle parameters at high temperature and low relative humidity

Utilização de painéis solares fotovoltaicos no segmento residencial

In order to diversify the global and national energy matrix and reduce harmful impacts on the environment caused by the emission of polluting gases into the atmosphere, the use of clean and renewable energy sources is presented as a good alternative. This work discusses the use of photovoltaic solar energy, a source that presents such characteristics. The photovoltaic system under study is the type distributed connected to the grid, in the residential segment. It is informed of its use in the global and national levels. They are also present their characteristics, electrical and electronic circuits that make up the equipment required for its operation and the design of a system to be installed in a residence

Estudo de viabilidade técnica e econômica da utilização de geração diesel no horário de ponta

Given the current energy crisis experienced in our country with the lack of rain in some areas, the energy distributors were forced to resort to thermal power plants to complement their energy production; raising the cost of electricity generation, they have been forced to repass this value to the customers through the Tariff Flags. Concerned about a substantial increase in their electric bill, some consumers were forced to look for alternatives so that their results are not affected. The use of diesel generation at peak hours is a relatively simple and inexpensive alternative that has been widely used for several industrial, commercial and service customers. In this present work, we conducted a feasibility study of the use of diesel generators at peak hours in a medium-sized hospital, calculating the depreciation period for the investment through savings in electricity bills

Proposta de controlador de carga com MPPT utilizando LabVIEW

This paper presents one proposal of the energy management's model system using photovoltaic panels. The module proposed seeks to monitor photovoltaic panels, which have intermittency in power generation caused by environmental or load conditions, in order to control the coupling between the panel and the load - through the charge controller, of aiming that the panel's operation will be always on the maximum power transfer point as possible. For this, it used the maximum power point tracking technique - MPPT, implemented in LabVIEW software, also utilizing the data acquisition card NI myDAQ. In addition, it was implemented the controller access remote module, from the sharing of network data, so the panels performance can be through a tablet, monitored and controlled with no need for direct contact with the Supervisory server

Modelagem e simulação de ciclos a gás com resfriamento de ar na entrada

The optimization of energy generation systems has become a key issue for technological and social development, mainly in developing countries, where the electricity consumption rises sharply. Gas turbine cycle is an electricity generating system, which studies have demonstrated that inlet air cooling increases net power and thermal efficiency. Thus, this study intends to quantify these parameters for environments with different ambient temperature and relative humidity. Two types of air cooling were used: evaporative and absorption systems. The configuration parameters only with the gas turbine cycle were compared to those whose configuration allowed cooling. First, it was analyzed only evaporative cooling. Next, the absorption system was used for analysis. The last configuration mixed these two methods, dividing equally its flow. The results showed that thermal efficiency and net power increase in any case of cooling, with absorption system more advantageous in terms of generated energy, where an increase between 1 and 2 MW was observed, depending on the ambient conditions . When the two methods were working together at low relative humidity, it showed a thermal efficiency increase compared to absorption system, up to 2.4%. Evaporative cooling was less effective, but it is a good and cheap possibility to increase the cycle parameters at high temperature and low relative humidity

Utilização de painéis solares fotovoltaicos no segmento residencial

In order to diversify the global and national energy matrix and reduce harmful impacts on the environment caused by the emission of polluting gases into the atmosphere, the use of clean and renewable energy sources is presented as a good alternative. This work discusses the use of photovoltaic solar energy, a source that presents such characteristics. The photovoltaic system under study is the type distributed connected to the grid, in the residential segment. It is informed of its use in the global and national levels. They are also present their characteristics, electrical and electronic circuits that make up the equipment required for its operation and the design of a system to be installed in a residence

Estudo de viabilidade técnica e econômica da utilização de geração diesel no horário de ponta

Given the current energy crisis experienced in our country with the lack of rain in some areas, the energy distributors were forced to resort to thermal power plants to complement their energy production; raising the cost of electricity generation, they have been forced to repass this value to the customers through the Tariff Flags. Concerned about a substantial increase in their electric bill, some consumers were forced to look for alternatives so that their results are not affected. The use of diesel generation at peak hours is a relatively simple and inexpensive alternative that has been widely used for several industrial, commercial and service customers. In this present work, we conducted a feasibility study of the use of diesel generators at peak hours in a medium-sized hospital, calculating the depreciation period for the investment through savings in electricity bills

Proposta de controlador de carga com MPPT utilizando LabVIEW

This paper presents one proposal of the energy management's model system using photovoltaic panels. The module proposed seeks to monitor photovoltaic panels, which have intermittency in power generation caused by environmental or load conditions, in order to control the coupling between the panel and the load - through the charge controller, of aiming that the panel's operation will be always on the maximum power transfer point as possible. For this, it used the maximum power point tracking technique - MPPT, implemented in LabVIEW software, also utilizing the data acquisition card NI myDAQ. In addition, it was implemented the controller access remote module, from the sharing of network data, so the panels performance can be through a tablet, monitored and controlled with no need for direct contact with the Supervisory server

Fontes energéticas sustentáveis : um estudo sobre a viabilidade do aproveitamento da energia eólica em três localidades, no RS

O trabalho consiste no estudo da viabilidade técnico-econômica da utilização da energia eólica em três localidades no estado do Rio Grande do Sul, Brasil. A pesquisa inicia com uma revisão bibliográfica acerca do assunto, situando o leitor no cenário eólico mundial, brasileiro e riograndense. Seguindo-se a esta, são apresentados os levantamentos desenvolvidos nos municípios de Nova Hartz, São Lourenço do Sul e Tapes. A primeira localidade foi escolhida devido ao projeto do Centro Experimental de Tecnologias Habitacionais Sustentáveis (CETHS) ter sido lá desenvolvido. Neste caso a pesquisa, por constituir-se em um provimento energético consoante à filosofia do projeto, integrou-se nas metas do mesmo. Nesta localidade, foi efetivamente desenvolvido o método de medição da velocidade do vento, aplicando-se a metodologia mundialmente reconhecida do MEASNET, durante um prazo de 11 meses. Nas outras duas localidades, o levantamento dos dados de campo não foi realizado por esta pesquisadora, pois o Instituto de Geociências, dessa Universidade, especificamente, o Centro de Estudos de Geologia Costeira e Oceânica, dispunha à época, de dados de medições da Lagoa dos Patos, ainda não tratados, e tinha interesse na promoção de um estudo técnico acerca dos mesmos. A partir do tratamento estatístico dos dados colhidos e disponibilizados, foi desenvolvido o estudo de viabilidade técnica dos locais com o emprego do Programa Alwin A dissertação conclui com um estudo econômico preliminar, analisando-se o único equipamento nacional em fabricação no momento, o aerogerador E-40/6,44, produzido pela tecnologia da alemã Wobben através de sua subsidiária brasileira, a Empresa Enercon, frente a diferentes alturas, diferentes taxas de financiamento e sob as condições do Programa de Incentivo às Fontes Alternativas (PROINFA) do Ministério das Minas e Energia. Isto resultou em diferentes alternativas de geração de energia elétrica com o uso da energia eólica disponível nas condições locais.Nestes cenários foram destacados os fatores condicionantes que determinaram a viabilidade de um empreendimento nestas localidades, sob os critérios do citado programa.

Desenvolvimento energético e energia eólica na ordem jurídica do Brasil: aspectos Institucionais e Socioambientais

A conformação do desenvolvimento propugnado pela Constituição Federal de 1988 como objetivo fundamental da república, certamente perpassa pela racionalização das questões energéticas e pela diversificação da matriz nacional enquanto estratégia de aprovisionamento. O desenvolvimento energético em toda a sua complexidade deve ser alicerçado não em uma relação de contraposição à sustentabilidade, mas cooperativismo normativo e de projetos sociais que objetivam a melhorias para a população nestes dois seguimentos. O advento das energias renováveis nesse contexto se consolida como uma alternativa viável, apesar do tratamento dado pela Lei Maior ao tema ter sido apenas com relação à geração em pequena escala. A interpretação sistemática dos postulados da ordem econômica e as exigências da sociedade estimulam o aproveitamento dos potenciais renováveis em escala comercial e regional, além do fortalecimento nos segmentos de autoprodução e produção independente. Dentre as energias tratadas como prioritárias neste contexto, a eólica revela-se como carecedora de aprofundamento das estruturas dogmáticas de sua positivação, que envolve um vasto manancial de regras pulverizadas na regulação econômica do setor elétrico e no controle ambiental. Esta textura submete os empreendimentos elioelétricos aos instrumentos da política nacional do meio ambiente e às determinações do poder concedente dos serviços de energia elétrica, responsável pela pormenorização da geração, transmissão, distribuição e comercialização de energia, independentemente da fonte primária utilizada no processo de transformação. Tratar destas questões com o compromisso na formulação de raciocínios críticos e propositivos, especialmente acerca de temas como a liberdade energética e controle de mercado, é imperioso para superar juridicamente as limitações presentes inclusive no discurso da delimitação de marcos normativos adequados. Havendo vantagens ambientais, tecnológicas e comerciais na exploração da energia cinética do vento como propulsora do desenvolvimento no modelo civilizatório estabelecido, cumpre também ao Estado dar a sua contribuição setorial na forma de incentivos, desburocratização e aprimoramento do modelo concorrencial. O estudo adota os métodos histórico-evolutivo, dialético e sistêmico de abordagem, encarando as hipóteses formuladas no aspecto das consequências multilaterais que as soluções encontradas apontam, exigindo que a estabilização de expectativas sociais por parte do ordenamento jurídico não ignorem o sentido material cognitivamente aberto do desenvolvimento. Hodiernamente, a perspectiva de desenvolvimento energético alia tendências econômicas e tecnológicas em favor das fontes alternativas mais eficientes, revelando a energia eólica como uma representante adequada em termos pragmáticos de normatização e preservação ambiental

Protocolo de Quioto e as possibilidades de inserção do Brasil no Mecanismo de Desenvolvimento Limpo por meio de projetos em energia limpa

Este artigo pretende estudar a inserção do Brasil no Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL) do Protocolo de Quioto, por meio de projetos em energia limpa, enfatizando a cooperação entre países desenvolvidos e em desenvolvimento e visando as ações práticas que esse mecanismo permite desenvolver para se alcançar o desenvolvimento sustentável e para conter o aquecimento global. Para isto, realizou-se extensa revisão bibliográfica dos acordos internacionais referentes às mudanças climáticas e de livros e artigos sobre a inserção brasileira no Protocolo de Quioto e no Mecanismo de Desenvolvimento Limpo. O Protocolo de Quioto é um acordo internacional que prevê a redução das emissões de gases de efeito estufa por intermédio de mecanismos flexibilizadores. O Mecanismo de Desenvolvimento Limpo é o único que permite a participação de países em desenvolvimento, para que eles reduzam emissões por meio de projetos que busquem o desenvolvimento sustentável. Neste contexto, o Brasil surge como um país atrativo para o recebimento destes projetos, por sua vocação para desenvolver fontes alternativas de energia e pela sua liderança no processo negociador do Protocolo. O MDL configura-se, portanto, em uma grande oportunidade para o Brasil, visto que esses projetos representam uma fonte de recursos financeiros para que o país busque o desenvolvimento sustentável, além de incentivarem um maior conhecimento científico e a adoção de novas tecnologias.

Energias alternativas: potencialidades para as regiões de maior demanda energética no Brasil

Since the beginning of life in society, the human being has sought sources of energy that can be used continuously, or stored to be consumed in times of need. The various energy generation processes has enabled the human race for the implementation of many activities ranging from food preparation, handling of large industries and even the possibility of total annihilation by the availability of powerful nuclear weapons. In Brazil, whereupon the various deleterious aspects and especially the finite resources used on a large scale for the energy conservation, there is a huge devotion of society referred to the prospects for alternatives to the use of energy in local, regional and global, but overall, as it wouldn’t be different, the main factors in this scenario are economic. The fact that the unused potential of a region in the use of alternative sources of energy leads to a larger socio-environmental prejudice generalized to all. The purpose of this project is targeted for a comprehensive, systemic and integrated discussion about some of the main alternative energy sources, associated with technical procedures related to them, to contribute to a better and effective use of natural resources available in each region of the country, in order to minimize the impacts on the environment in which they are inserted.