Programa computacional para dimensionamento e simulação de sistemas fotovoltaicos autônomos

Nas últimas décadas, sistemas de suprimento de energia que utilizam recursos renováveis têm sido estudados e empregados como opção para o fornecimento de energia elétrica em comunidades isoladas em áreas remotas. Devido aos avanços da tecnologia fotovoltaica associada à diminuição de custos e maior conhecimento de seu desempenho, os sistemas fotovoltaicos apresentam-se como uma opção promissora. Neste trabalho apresenta-se o desenvolvimento de um programa computacional de dimensionamento e simulação de sistemas fotovoltaicos autônomos na linguagem de programação Visual Basic 5.0, chamado PVSize, capaz de propor, para uma certa configuração de sistema, o número de baterias e módulos com seu risco de déficit de energia. Este programa tem como finalidade facilitar a interação com o usuário, e poderá ser utilizado como uma ferramenta auxiliar no processo de escolha dos elementos do sistema e estabelecer a melhor configuração através de um acompanhamento anual com base horária dos parâmetros envolvidos. Estes elementos são caracterizados através da implementação de modelos matemáticos propostos por diferentes autores que descrevem o seu desempenho individual. A integração destes modelos através de uma metodologia apropriada levou ao desenvolvimento de um programa completo de dimensionamento e simulação de sistemas fotovoltaicos autônomos. O potencial energético solar é obtido a partir de informações das características climatológicas locais, utilizadas para gerar séries de dados de radiação a partir de modelos estatísticos O programa permite projetar sistemas de suprimento de energia elétrica que atenderão cargas comunitárias (iluminação pública e de escolas, bombeamento de água, refrigeração em centros de saúde, irrigação, telecomunicações, e mais) e cargas residenciais (iluminação, refrigeração, lazer, etc.) tornando-se uma ferramenta importante para o projeto de sistemas fotovoltaicos autônomos. A comparação dos valores obtidos através de PVSize e outros programas computacionais desenvolvidos por estabelecimentos conceituados na área apresentou uma ótima concordância. Desta forma fica demonstrada a adequação do PVSize para o dimensionamento e simulação de sistemas fotovoltaicos autônomos.

Sustentabilidade energética no brasil : proposta de indicadores para elaboração de relatórios de sustentabilidade por empresas do setor elétrico

Mundialmente, dentre todos os setores da economia, o setor elétrico é talvez o que se depare com os maiores desafios em termos de sustentabilidade. Para conseguir manter a sua ‘licença de operação’ junto à sociedade, o setor terá que responder a estes desafios, envolvendo todos os seus diferentes stakeholders e buscando levar em consideração os interesses de cada um deles. O setor elétrico terá também que ser capaz de medir e avaliar sua performance, demonstrando uma melhoria continua em um longo prazo. No nível nacional, o setor elétrico brasileiro já começou a responder a alguns destes desafios, o que pode ser comprovado pelas ações desenvolvidas por algumas das empresas líderes do setor. Este trabalho tem como objetivo contribuir para o entendimento de como o conceito de sustentabilidade está sendo desenvolvido no setor elétrico brasileiro. Mais além, através da proposição de um conjunto de indicadores de sustentabilidade, busca-se estimular a adoção de práticas de sustentabilidade no setor. Estes indicadores, baseados no Triple Bottom Line Ambiental-Social-Econômico, podem ser usados tanto internamente, auxiliando na elaboração de estratégias, quanto externamente, para divulgação de relatórios de sustentabilidade. Como forma de validação da metodologia elaborou-se um estudo de caso para duas das principais empresas do setor elétrico brasileiro.

Gestão de utilidades na indústria : uma abordagem sistêmica

O trabalho em questão aborda o tema da necessidade de redução dos custos operacionais das indústrias utilizando-se de um método de gestão mais eficaz de utilidades, mais especificamente dos insumos naturais energia elétrica, água e gás ou óleo combustível, além do descarte de efluentes líquidos e rejeitos sólidos. O objetivo do mesmo é, através de um conjunto de metodologias e roteiros de pesquisa, gerar um programa de gestão de utilidade mais eficiente para as indústrias. Para isto, a abordagem do problema seguiu a metodologia da transparência, que fornece passos específicos para a análise. O embasamento teórico do trabalho seguiu a teoria da dinâmica de sistemas, fundamental na análise das variáveis envolvidas nos processos consumidores dos insumos naturais e de suas relações, seus loops de reforço e de feedback, seus estoques e fluxos dinâmicos. A aplicação do trabalho baseou-se em um estudo de caso feito em uma montadora de automóveis, no qual os dados foram colhidos e trabalhados e as sugestões de melhorias testadas. A estrutura do trabalho aborda primeiramente uma revisão bibliográfica sobre a metodologia da transparência e uma completa revisão sobre as mais diversas metodologias de análise através da dinâmica de sistemas e suas ferramentas. Após a revisão bibliográfica, partiu-se para um levantamento, através de questionários não estruturados, análise de documentação e entrevistas em campo. Os dados colhidos foram utilizados na montagem de diagramas causais e de estoques e fluxos, que evidenciaram as oportunidades de atuação para racionalização do uso. Uma vez montado o diagrama integrado, foram deduzidas as ações necessárias que basearam o plano de gerenciamento das utilidades, que por sua vez foi submetido a um comitê de gerentes e executivos responsáveis por este assunto na montadora referida. Algumas ações foram consideradas inviáveis e aquelas consideradas satisfatórias foram apresentadas como o resultado final do trabalho, constituindo assim a aferição da metodologia de obtenção de um plano de gestão de utilidades na indústria.

Mecanismo de desenvolvimento limpo do Protocolo de Kyoto: há perspectivas para o setor sucro-alcooleiro paulista?

É notória a contribuição passada e potencial do setor sucro-alcooleiro para a mitigação do problema global das mudanças climáticas. Mas tendo em vista, por um lado, as regras emergentes para apresentação e aceitação de projetos em países em desenvolvimento, para implementação no âmbito do mecanismo de desenvolvimento limpo do Protocolo de Kyoto e a obtenção do direito a créditos de carbono a serem comercializados no mercado internacional, e, por outro, critérios empresariais para a implantação de projetos de investimento, originou-se a questão central deste estudo, que é identificar se há perspectivas para o setor sucro-alcooleiro paulista implementar projetos em larga escala no âmbito do CDM. Verifica-se que a geração de energia elétrica a partir da cana-de-açúcar e sua utilização em substituição a fontes mais emissoras de gases de efeito estufa faz sentido do ponto-de-vista ambiental e constitui-se um potencial projeto para implementação no CDM. O uso deste mecanismo global como uma fonte de recursos financeiros serve como um incentivo adicional para perseguir tecnologias mais modernas, agregando mais um fator de rentabilidade e atratividade aos projetos. E em cenários específicos de custos de capital, combinados a determinados preços de créditos de carbono, estimados a partir de expectativas e estudos de mercado, verifica-se que a obtenção e venda dos créditos no mercado internacional pode até mesmo modificar o "status" de alguns projetos, de destruidores para criadores de valor. Adotando-se como ferramenta de tomada de decisão o uso combinado de critérios empresariais de análise de investimentos, obtém-se uma visão mais acurada da perspectiva de atratividade e do valor criado por projetos CDM.

Formação de agenda e processo decisório nos governos FHC e Lula: uma análise sobre a dinâmica e as oportunidades de negociação no processo de tomada de decisão do setor elétrico

O objetivo principal desta tese é analisar as particularidades de dois processos decisórios relacionados a políticas públicas do governo federal brasileiro, a saber, a formação de agenda e as escolhas de alternativas. Tais particularidades do processo decisório caracterizam-se por limitar, em um primeiro momento, o leque de temas que potencialmente poderiam ocupar um lugar de destaque frente aos governantes e, em seguida, por selecionar as alternativas viáveis de serem implementadas pelo poder público. Dessa maneira, serão objetos desta tese a compreensão do por que apenas determinados temas fazem parte da agenda de um governo e qual o grau de influência dos atores sociopolíticos sobre o processo de escolha de alternativas, de tal forma que algumas são seriamente consideradas enquanto outras são negligenciadas. Para analisar as particularidades dos processos decisórios foram feitas análises sobre dois casos do setor elétrico: a expansão da geração de energia elétrica durante o período que antecedeu a crise de 2001 e a criação de um novo modelo para o setor, nos anos de 2003 e 2004. Esta tese traz como hipótese que aspectos centrais de uma política não são alterados enquanto a coalizão dominante que a instituiu estiver no poder ¿ ainda que aspectos secundários possam vir a ser alterados durante esse período.

Accountability parlamentar no presidencialismo brasileiro: decifrando o caso das agências reguladoras

A tese procura analisar a atuação do Congresso Nacional no momento de criação das agências reguladoras de primeira geração no Brasil (ANEEL, ANP e ANATEL), assim como no momento posterior à sua instalação. O estudo mostra de que forma a preocupação com a accountability parlamentar se fez presente na concepção e na operação dessas agências entre 1998 e 2004.

Infraestrutura e produtividade: uma análise empírica

Esta dissertação tem como objetivo analisar a relação entre infra-estrutura e produtividade total dos fatores (PTF) no Brasil e em outros países da América Latina ¿ Argentina, Chile e México. Primeiramente, foi estimado o impacto da relação capital público-privado sobre a produtividade brasileira. Para tanto, utilizou-se um VECM de maneira a investigar a interação entre essas variáveis tanto no longo prazo como no curto (médio). De fato, comprovou-se que essa relação de complementaridade (capital público-privado) ajuda a explicar a trajetória da PTF de 1950 a 2000. Além disso, a análise de curto (médio) prazo indicou que choques (positivos) nesta relação têm um impacto significativo sobre a PTF, mas o contrário não ocorre. Posteriormente, foi testada a hipótese de cointegração entre as medidas físicas de estoques de infra-estrutura (energia elétrica, rodovias e telefonia) e PTF para os países mencionados, através de duas metodologias ¿ procedimento de Johansen e teste de Saikkonen e Lütkepohl (S&L). As elasticidades estimadas sugerem que os setores de energia e rodovias têm uma influência positiva sobre a PTF, portanto, sobre o crescimento econômico de longo prazo. O setor de telefonia não apresentou resultados robustos de cointegração com a produtividade, o que pode indicar um efeito menos expressivo deste setor sobre o crescimento econômico.

Instalação fotovoltaica conectada à rede : estudo experimental para a otimização do fator de dimensionamento

Este trabalho apresenta a montagem de uma instalação fotovoltaica de 4,8 kWp conectada à rede elétrica e uma análise experimental do seu comportamento, com o propósito de otimizar o fator de dimensionamento. Para fins de análise comparativa a instalação foi dividida em três subsistemas com arranjos de potências diferentes, os quais possuem fatores de dimensionamentos de 0,65, 0,73 e 0,86 (razão entre a potência nominal do inversor e a potência do gerador fotovoltaico), respectivamente para os subsistemas 1, 2 e 3. Cada subsistema possui um arranjo formado por dois painéis que utilizam módulos de 100 Wp/24 V, com células de silício monocristalino. Estes arranjos alimentam, de forma independente, três inversores senoidais monofásicos comutados pela própria rede e com potência máxima na saída de 1100 W cada um, caracterizando desta forma uma planta modular. O sistema de aquisição de dados monitora sistematicamente a instalação a uma varredura por minuto, a fim de se obter um acompanhamento ao longo do tempo e poder caracterizá-la. São monitoradas as tensões elétricas de cada painel de módulos e as suas correspondentes correntes, as tensões elétricas e as correntes alternadas, as potências elétricas contínuas e alternadas, a irradiância no plano do gerador, as temperaturas do ar ambiente, de um módulo do gerador e dos inversores. A metodologia de análise desta instalação consiste no monitoramento, na caracterização e na quantificação das medidas adquiridas, com a finalidade de determinar correlações que possam predizer a potência injetada na rede bem como a determinação da performance energética para dias típicos ensolarados, parcialmente nublados e encobertos. A divisão da instalação em três subsistemas permitiu caracterizá-los quanto aos seus comportamentos energéticos, além de possibilitar a análise de arranjos superdimensionados, os quais fornecem uma potência superior a máxima na entrada dos inversores, originando desperdício de energia nos momentos de elevada irradiância. O método desenvolvido para determinar a energia perdida na entrada dos inversores possibilitou avaliar o quanto se perde mensalmente nos subsistemas 1 e 2, uma vez que as perdas de captura e de sistema aumentam quando o arranjo está superdimensionado e isto significa uma redução na produtividade. Com as correlações encontradas para cada subsistema e com a equação geral foi possível predizer o quanto de energia pode ser injetada na rede.

Memórias do desenvolvimento

Lucas Lopes foi o técnico responsável pelas políticas de expansão energética da década de 50 que viabilizaram o desenvolvimento industrial do periodo JK. Assistiu à criação do Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social, na época BNDE, e ajudou a tomá-lo o. agente financiador dos projetos de expansão energética, siderúrgica e industrial dos periodos Vargas e Kubitschek. Formou equipes técnicas de alto nivel nas áreas de energia elétrica, planejamento, formulação e acompanhamento de projetos visando a obtenção de financiamentos de agências internacionais. Viveu a euforia do take-off econômico brasileiro e as apreensões trazidas pela inflação. Trabalhou muito, e hoje pode contar suas Memórias do desenvolvimento

Um método de modelagem de um sistema de indicadores de sustentabilidade para gestão dos recursos hídricos-MISGERH : o caso da bacia dos Sinos

Um dos debates dentro a temática ambiental concentra-se sobre o desenvolvimento de indicadores de sustentabilidade para monitorar, mensurar e avaliar a sustentabilidade do desenvolvimento. Neste contexto, o presente trabalho objetivou desenvolver um método de modelagem de um sistema de indicadores para avaliar a sustentabilidade do sistema dos recursos hídricos, propiciando a participação dos atores sociais e visando ter maior conhecimento do problema e legitimidade do processo da gestão dos recursos hídricos numa bacia hidrográfica. Para tal, adotou-se o paradigma construtivista e foram abordados três temas: gestão ambiental, sistemas de apoio à decisão e indicadores de sustentabilidade. Esta metodologia foi aplicada, através de um estudo de caso, na bacia hidrográfica do Rio dos Sinos. A proposta do sistema de indicadores congrega duas áreas de interesse: a primeira, na perspectiva dos objetivos privados - a sustentabilidade como fluxo de bens e serviços, que contempla 8 Clusters: abastecimento público, abastecimento industrial, irrigação, criação de animais, geração de energia elétrica, navegação, aquicultura, turismo e recreação; a segunda, na perspectiva dos interesses públicos - a sustentabilidade como estoque dos recursos hídricos, que contempla 4 Clusters: regime hidrológico, qualidade da água, estrutura "habitat", resíduos sólidos. Em suma, foram definidos um total de 238 indicadores básicos, alguns deles (88 indicadores) são partilhados entre os Clusters, mostrando a interação dos indicadores e dependência entre os Clusters setoriais do sistema de recursos hídricos. Em termos gerais, recomenda-se empregar esse método se o interesse for, além do resultado, sendo a proposta de um sistema de indicadores de sustentabilidade, também do processo de participação dos atores envolvidos para compreender a problemática dos recursos hídricos. Assim, a modelagem de um sistema de indicadores será feita sob as inter-relações da ciência, política e os valores e objetivos dos atores sociais.

Forecasting electricity demand using generalized long memory

This paper studies the electricity hourly load demand in the area covered by a utility situated in the southeast of Brazil. We propose a stochastic model which employs generalized long memory (by means of Gegenbauer processes) to model the seasonal behavior of the load. The model is proposed for sectional data, that is, each hour’s load is studied separately as a single series. This approach avoids modeling the intricate intra-day pattern (load profile) displayed by the load, which varies throughout days of the week and seasons. The forecasting performance of the model is compared with a SARIMA benchmark using the years of 1999 and 2000 as the out-of-sample. The model clearly outperforms the benchmark. We conclude for general long memory in the series.

Metodologia para precificação e análise do risco de contratação entre submercados no setor elétrico brasileiro

As regras do novo modelo de mercado para o Setor Elétrico Brasileiro (SEB) foram publicadas em julho de 2004. A base deste modelo está na criação do Ambiente de Contratação Regulada (ACR) e o Ambiente de Contratação Livre (ACL), para comercialização de energia elétrica. No ACR, a contratação é feita por leilão, procurando-se atender à soma das demandas de todas as Distribuidoras participantes. Cada Gerador, vencedor do leilão, assina contratos bilaterais com todas as Distribuidoras, as quais podem estar localizadas em submercados diferentes e, assim, expor os Geradores ao chamado “risco de submercado”. No entanto, no ACR, este risco é assumido pelas Distribuidoras, que poderão, eventualmente, repassá-los aos consumidores finais. Por outro lado, no ACL este risco continuará sendo assumido pelos Geradores no caso de contratos entre submercados. Neste contexto, o objetivo do presente trabalho é propor uma metodologia para precificação e análise dos riscos de submercado de um Gerador operando no ACL, com base na teoria da “utilidade esperada”. São analisados dois estudos de caso, de uma contratação bilateral diretamente com um consumidor e da participação em um leilão de compra de energia elétrica realizado em um submercado “vizinho”. Em ambos os casos, analisados com dados reais do sistema elétrico brasileiro, os resultados obtidos comprovam que a abordagem de “utilidade esperada” captura de forma mais coerente o perfil de risco do Gerador, comparada à abordagem tradicional de precificação do risco pelo valor presente médio da renda, que considera o Gerador como sendo neutro à situações de risco.

Forecasting electricity load demand: analysis of the 2001 rationing period in Brazil

This paper studies the electricity load demand behavior during the 2001 rationing period, which was implemented because of the Brazilian energetic crisis. The hourly data refers to a utility situated in the southeast of the country. We use the model proposed by Soares and Souza (2003), making use of generalized long memory to model the seasonal behavior of the load. The rationing period is shown to have imposed a structural break in the series, decreasing the load at about 20%. Even so, the forecast accuracy is decreased only marginally, and the forecasts rapidly readapt to the new situation. The forecast errors from this model also permit verifying the public response to pieces of information released regarding the crisis.

Investimentos, fontes de financiamento e evolução do setor de infra-estrutura no Brasil: 1950-1996

O presente trabalho apresenta uma análise do setor de infra-estrutura brasileiro durante o período 1950-1996. Para isto foram levantadas séries de investimentos e medidas físicas para os setores elétrico, de telecomunicações, rodoviário, ferroviário, portuário e aeroportuário que até hoje estavam indisponíveis. Mostramos que no período 1950-79 observa-se um crescimento acelerado dos investimentos no setor, principalmente em energia elétrica e transportes. Na década de 80, com a deterioração financeira do Estado, um endividamento crescente e um processo de aceleração inflacionária, os investimentos das estatais foram drasticamente reduzidos. Para isto também contribuiu os desvinculamentos de impostos aprovados na constituição de 1988. Em alguns casos os investimentos caem para menos que um quinto da média dos anos setenta, o que acabou provocando aumento dos custos e deterioração da qualidade dos serviços