Padrões de consumo de energia elétrica em diferentes tipologias de edificações residenciais, em Porto Alegre

O setor residencial no Brasil consome cerca de 24% do total da energia elétrica consumida no país, e a maior parcela desta demanda se concentra nos grandes centros urbanos. Os fatores atrelados à demanda de energia elétrica deste setor são extremamente complexos e variados. A atualização de dados, o seu conhecimento, entendimento e verificação de suas relações são de extrema importância para a programação de ações, tanto visando o suprimento deste mercado, como para aquelas que busquem a otimização do uso de energia elétrica. O presente trabalho de pesquisa envolve a análise e o estudo do consumo de energia elétrica do setor residencial, onde são analisados os múltiplos aspectos relacionados ao consumo de energia elétrica de dez diferentes tipologias de edificação de uso residencial, escolhidas em uma área de 1.500 ha, situada na zona sul da cidade de Porto Alegre. Procurou-se também estabelecer relações entre as tipologias de edificação escolhidas para análise e os respectivos consumos de energia elétrica. Buscou-se ainda verificar qual o peso desta relação frente aos demais aspectos relacionados com o consumo de energia elétrica, tais como renda familiar, densidade habitacional e hábitos de uso entre outros. Concluiu-se que a correlação, entre as variáveis relacionadas com as tipologias e o consumo de energia elétrica se apresentou muito baixa. No entanto a correlação entre os valores médios das diversas variáveis estudadas e o consumo de energia elétrica se apresentou bastante alto.

O setor de energia elétrica brasileiro: a comercialização e a potencialização dos incentivos a investir

O presente trabalho busca estudar a reestruturação ocorrida no setor elétrico brasileiro na década de 1990 modelo de mercado de energia vigente, com foco na comercialização. Neste contexto, analisam-se os motivos para lacunas de investimento no setor. Além disto, ainda da ótica do investidor, ressaltam-se as questões ambientais tributárias do setor elétrico brasileiro.

A articulação entre regulação, defesa da concorrência e proteção do consumidor nos setores de telecomunicações, energia elétrica e saneamento básico

O objetivo deste relatório é estudar a relação entre proteção ao consumidor, regulação e defesa da concorrência em três setores de infra-estrutura no Brasil: telecomunicações, energia elétrica e saneamento básico. A Seção I deste relatório apresenta uma descrição sintética dos três segmentos selecionados. A Seção II discute aspectos teóricos da relação entre proteção ao consumidor, de um lado, e regulação e defesa da concorrência, de outro, a partir da experiência brasileira e internacional. A Seção III apresenta a experiência brasileira de regulação dos três setores. A Seção IV apresenta algumas estatísticas recentes de reclamações dos consumidores, ainda não suficientemente exploradas pela pesquisa acadêmica. A Seção V discute possíveis configurações institucionais entre proteção ao consumidor, regulação e defesa da concorrência, sugerindo uma explicação para a configuração atual dessas áreas nos três segmentos de infra-estrutura selecionados.

O impacto de reestruturação e privatização na gestão integrada do setor de energia elétrica: análise do setor a partir da abordagem de redes

The Brazilian energetic sector is passing through deep transformations. The restructure is mainly characterized by the passage from a vertical and centrally coordinated system, in hands of the State, to a more horizontal one, with characteristics of a network, in which organizations, such as the National Agency of Electric Energy (ANEEL), the new regulator entity, the Wholesaler Market of Electric Energy (MAE), the National Operator of Electric System (ONS), Eletrobrás and the National Bank of Economic and Social Development (BNDES) are designated as the principals integrators of the system. The objective of the present work was to analyze the influence of the privatization and restructuring processes in the integration of the Brazilian system of electric energy. The analysis was based on the instruments offered by the network approach. The results of the research show that the Brazilian sector of electric energy cannot be considered as a highly integrated network. In this new horizontal configuration, the social actors are affirming its roles, functions and objectives, while the key-organization like ANEEL, ONS, MAE, Eletrobrás, and BNDES are being structured to strengthen its integrative role.

Previsão de demanda de energia elétrica por meio de redes neurais artificiais

Este estudo propõe um método alternativo para a previsão de demanda de energia elétrica, através do desenvolvimento de um modelo de estimação baseado em redes neurais artificiais. Tal método ainda é pouco usado na estimativa de demanda de energia elétrica, mas tem se mostrado promissor na resolução de problemas que envolvem sistemas de potência. Aqui são destacados os principais fatores que devem pautar a modelagem de um sistema baseada em redes neurais artificiais, que são: seleção das variáveis de entrada; quantidade de variáveis; arquitetura da rede; treinamento; previsão da saída. O modelo ora apresentado foi desenvolvido a partir de uma amostra de 125 municípios do Estado do Rio Grande do Sul (Brasil), nos anos de 1999 a 2002. Como variáveis de entrada, foram selecionados a temperatura ambiente (média e desvio-padrão anual), a umidade relativa do ar (média e desvio-padrão anual), o PIB anual e a população anual de cada município incluído na amostra. Para validar a proposta apresentada, são mostrados resultados baseados nas simulações com o modelo proposto.

Relação entre o consumo de energia elétrica, a renda e a caracterização econômica de famílias de baixa renda do município de São Paulo

Esta pesquisa teve como principal objetivo examinar a relação entre Consumo de Energia Elétrica e Renda Familiar nos domicílios do município de São Paulo. Investigou-se a utilidade do consumo de energia elétrica como base para um indicador que possibilite a extensão e o refinamento do Critério de Classificação Econômica Brasil para estimar o poder de compra da população em geral. A pesquisa dividiu-se em dois níveis de investigação. O primeiro, domiciliar, para o qual foram utilizados três conjuntos de dados oriundos de pesquisas domiciliares (Pesquisa ABRADEE, Pesquisa de Posses e Hábitos do PROCEL, e Pesquisa de Microcrédito da Baixa Renda da FGV-EAESP). O segundo nível, territorial, investigou indicadores de renda, consumo de energia elétrica e classe econômica agregados por áreas de ponderação (conjunto de setores censitários), e utilizou microdados do Censo Demográfico 2000 do município de São Paulo em conjunto com a base de domicílios da AES Eletropaulo. A investigação domiciliar mostrou que não há vantagens na substituição plena da aplicação do Critério Brasil pela coleta de indicadores de consumo de energia elétrica em levantamentos domiciliares. No entanto, o uso combinado do Critério Brasil, do valor da conta de luz e do número de pessoas (ou número de dormitórios) no domicílio apresenta benefícios na classificação da renda (os gráficos de ganhos das árvores de classificação combinadas aproximam-se mais da distribuição real da renda, apesar de o coeficiente de explicação da renda aumentar apenas de 0,577 para 0,582). Além disso, ao contrário do que se especulava, para a baixa renda a associação entre renda e consumo de energia elétrica mostrou-se fraca, apesar de o coeficiente de explicação da renda aumentar de 0,222 para 0,300 quando incorporamos o consumo de energia elétrica e o número de pessoas ao modelo de regressão da renda pelo Critério Brasil. Em nível territorial, as relações entre Renda, Consumo de Energia Elétrica e Classificação Econômica do Critério Brasil mostraram-se muito fortes (os coeficientes de explicação da renda atingiram valores de 0,912 a 0,960), permitindo que medidas de consumo médio de energia elétrica agregadas em áreas de ponderação sejam ótimos indicadores regionais de concentração de renda e classificação econômica dos domicílios para o município de São Paulo. Por serem atuais, disponíveis e de atualização mensal, os indicadores de consumo de energia elétrica, quando disponibilizados pelas empresas de distribuição de energia, podem ser de grande utilidade para empresas de mercado, como subsídio a estratégias que necessitem de informações de classificação, concentração e previsão da renda domiciliar.

Gestão estratégica da segurança do trabalho na área industrial de uma usina de etanol, açúcar e energia elétrica

Conseguir lucratividade em uma usina produtora de etanol, açúcar e energia elétrica, sem acidentes do trabalho, passou a ser grande desafio. Portanto, a Gestão de Segurança transformou-se em estratégica, buscando levar o valor empresarial “segurança” como instrumento fundamental na execução da produção. Levantamos a história da implantação do Sistema de Gestão da Segurança da usina e também checamos através de indicadores universais de segurança, se os números alcançados, apresentam evolução satisfatória, procurando identificar as ações aplicadas e os resultados. No processo de evolução desse sistema, a usina tornou-se a primeira do mundo na obtenção de uma Certificação Internacional de Segurança (OHSAS 18001) do setor sucroenergético, além de alcançar quarto lugar em processamento de cana no Brasil. Aplicando o Instrumento ICOS – Inventário de Clima Organizacional de Segurança em 2005 e novamente em 2011, avaliamos se com crescimento da produção, aliado ao aumento do número de trabalhadores, o valor segurança manteve-se presente. Também apuramos possíveis fatores como tempo de empresa, escolaridade, proporção de acidentes e entrevistas com os responsáveis que contribuíram para a existência de setores há 16 anos sem perder um dia de trabalho por acidente. Finalmente, concluímos que lidar com gestão da segurança, capacita a empresa para enfrentar dificuldades do mercado, pois sucesso hoje, pode não valer para o dia seguinte caso ocorra acidente. Prevenir, educar, buscar conhecimento, celebrar, cobrar resultados e ousadia, definem o estilo de administração da usina estudada.

Avaliação de métodos avançados de geração de energia elétrica na indústria de açúcar e bioenergia

Este estudo apresenta uma análise de como a bioeletricidade sucroenergética pode ter um papel cada vez mais importante na matriz energética brasileira. O estudo mostra o contexto da produção e processamento de cana de açúcar no Brasil, colocando ênfase no processo de geração de energia elétrica. As opções de tecnologia em uso atualmente para a geração na indústria de açúcar e bioenergia são discutidas e, em seguida, apresenta o modelo de ciclo combinado baseado no consumo de gás proveniente da gaseificação de resíduos de cana de açúcar como oportunidade de melhoria de eficiência para o processo. Ao final o estudo apresenta uma avaliação qualitativa de viabilidade buscando demonstrar o que precisa ser feito para se alcançar os resultados com o modelo futuro. Para tal o estudo irá buscar demonstrar os atuais desafios do setor de Bioenergia na indústria de cana de açúcar e projetará ações em diferentes atores desse mercado para a viabilização de adoção de novas tecnologias.

Planejamento empresarial nas concessionárias estatais de energia elétrica

Através da análise da evolução do planejamento em confronto com a teoria da administração e níveis de desafios ambientais das empresas propõe uma definição abrangente do planejamento visando: ordenação compreensiva dos conceitos usados na literatura, demonstrar a imprescindibilidade do planejamento, facilitar diagnósticos situacionais. Pelo estudo da evolução do planejamento na LIGHT (período BRASCAN e ELETROBRÁS, ELETROPAULO e CESP se induz a análise dos obstáculos ao planejamento empresarial nas concessionárias estatais em três planos: ambiência sócio-cultural-econômica e política do país, problemática econômica e institucional do setor elétrico e caracterização situacional das concessionárias estatais. Para um planejamento eficaz analisa o papel da energia elétrica, no campo energético e no campo macro-econômico, medidas político-institucionais e discute, a postura dos planejadores numa atuação de baixo para cima, com base num estudo de caso (ELETROPAULO).

Potencial de redução na demanda por energia elétrica no Rio de Janeiro através do modelo de preço variável

A energia elétrica é fundamental para o desenvolvimento de qualquer país e o Brasil atravessa atualmente uma crise energética devido ao baixo nível de seus reservatórios, então diversos temas sobre o sistema elétrico brasileiro vêm à tona a fim de dar mais confiabilidade e evitar futuros racionamentos, permitindo assim que a escassez de energia não seja um impeditivo para o crescimento econômico do país. O presente estudo calcula o potencial de redução de demanda por energia elétrica no estado do Rio de Janeiro através do modelo de preço variável, que consiste em ter tarifas distintas para o horário de ponta e fora de ponta. Este é um entre diversos programas de eficiência energética existentes no mundo atualmente. Para tal cálculo as principais premissas são a projeção de demanda máxima coincidente, o número de consumidores por classe e a elasticidade preço da demanda por energia elétrica. A partir dai são sugeridos três cenários de penetração de AMI (Advanced Metering infrastructure), e três cenários de variação de preço, chegando assim a nove resultados possíveis.

Tributação de energia elétrica e bem-estar social: uma análise regional

Os reflexos da tributação sobre o setor elétrico ultrapassam as questões meramente arrecadatórias de estados, municípios e União, envolvem toda a produção do país e o bem-estar de sua população. Neste contexto, e com o intuito de trazer as questões de eficiência e redistributividade ao ambiente de tributação de energia elétrica, o presente trabalho pretende apresentar um panorama da tributação atual do consumo residencial de energia elétrica, principalmente em relação ao ICMS, juntamente com um cálculo simplificado de alíquotas considerando dois modelos de tributação ótima, estabelecidos por F. R. Ramsey e Diamond e Mirrlees, a partir dos quais é possível realizar comparações em relação ao modelo atual e sintetizar uma visão nacional de uma tributação realizada em sua maior parte regionalmente. O primeiro modelo considera apenas eficiência na definição das alíquotas aplicadas aos produtos, partindo da premissa de que todos os consumidores são idênticos e não há preocupações com equidade. As elasticidades necessárias para aplicação do critério de Ramsey são estimadas a partir de dados em painel das 64 distribuidoras de energia elétrica do país, utilizando um modelo em dois estágios com variável instrumental. O segundo modelo, proposto por Diamond e Mirrlees, incorpora a equidade na modelagem, introduzindo a diferenciação entre os indivíduos.

O direito social fundamental de acesso à energia elétrica e a atuação estatal

Electrical energy today is an essential element in the life of any human being. Through the access to electrical energy it is possible to enjoy dignified conditions of life, having in mind the possibility of making use of minimal material conditions of life. The lack of access to electricity is directly linked to poverty and degrading conditions of life, in which are some communities in Brazil, especially the more isolated from urban centers. Access to the electric service is a determining factor for the preservation of human dignity, constitutional principle inscribe in the art.1 of the Federal Constitution, and the promotion of development, being a right of everyone and a duty of the State to promote universal access. For that reason, focuses mainly on the analysis of their setting as a fundamental social right and its importance for national development. For this, the theoretical and descriptive method was used, with normative and literary analysis, in particular the Constitution of 1988. This study also discusses the form of action of the State in the energy sector, to give effect to the fundamental social right of access to electricity, the characteristics of public service and the principles that guide it, in addition to the role of public policies in universalization of access, in particular the analysis of the Program Luz para Todos, and the function of regulation in the implementation of these policies and the provision of adequate public services.

Uso de técnicas de otimização baseadas em derivadas como suporte do planejamento operacional de redes de distribuição de energia elétrica

The usual programs for load flow calculation were in general developped aiming the simulation of electric energy transmission, subtransmission and distribution systems. However, the mathematical methods and algorithms used by the formulations were based, in majority, just on the characteristics of the transmittion systems, which were the main concern focus of engineers and researchers. Though, the physical characteristics of these systems are quite different from the distribution ones. In the transmission systems, the voltage levels are high and the lines are generally very long. These aspects contribute the capacitive and inductive effects that appear in the system to have a considerable influence in the values of the interest quantities, reason why they should be taken into consideration. Still in the transmission systems, the loads have a macro nature, as for example, cities, neiborhoods, or big industries. These loads are, generally, practically balanced, what reduces the necessity of utilization of three-phase methodology for the load flow calculation. Distribution systems, on the other hand, present different characteristics: the voltage levels are small in comparison to the transmission ones. This almost annul the capacitive effects of the lines. The loads are, in this case, transformers, in whose secondaries are connected small consumers, in a sort of times, mono-phase ones, so that the probability of finding an unbalanced circuit is high. This way, the utilization of three-phase methodologies assumes an important dimension. Besides, equipments like voltage regulators, that use simultaneously the concepts of phase and line voltage in their functioning, need a three-phase methodology, in order to allow the simulation of their real behavior. For the exposed reasons, initially was developped, in the scope of this work, a method for three-phase load flow calculation in order to simulate the steady-state behaviour of distribution systems. Aiming to achieve this goal, the Power Summation Algorithm was used, as a base for developing the three phase method. This algorithm was already widely tested and approved by researchers and engineers in the simulation of radial electric energy distribution systems, mainly for single-phase representation. By our formulation, lines are modeled in three-phase circuits, considering the magnetic coupling between the phases; but the earth effect is considered through the Carson reduction. It s important to point out that, in spite of the loads being normally connected to the transformer s secondaries, was considered the hypothesis of existence of star or delta loads connected to the primary circuit. To perform the simulation of voltage regulators, a new model was utilized, allowing the simulation of various types of configurations, according to their real functioning. Finally, was considered the possibility of representation of switches with current measuring in various points of the feeder. The loads are adjusted during the iteractive process, in order to match the current in each switch, converging to the measured value specified by the input data. In a second stage of the work, sensibility parameters were derived taking as base the described load flow, with the objective of suporting further optimization processes. This parameters are found by calculating of the partial derivatives of a variable in respect to another, in general, voltages, losses and reactive powers. After describing the calculation of the sensibility parameters, the Gradient Method was presented, using these parameters to optimize an objective function, that will be defined for each type of study. The first one refers to the reduction of technical losses in a medium voltage feeder, through the installation of capacitor banks; the second one refers to the problem of correction of voltage profile, through the instalation of capacitor banks or voltage regulators. In case of the losses reduction will be considered, as objective function, the sum of the losses in all the parts of the system. To the correction of the voltage profile, the objective function will be the sum of the square voltage deviations in each node, in respect to the rated voltage. In the end of the work, results of application of the described methods in some feeders are presented, aiming to give insight about their performance and acuity

Um algoritmo para estimação de estado em alimentadores de distribuição de energia elétrica com base no método da soma de potências

Most algorithms for state estimation based on the classical model are just adequate for use in transmission networks. Few algorithms were developed specifically for distribution systems, probably because of the little amount of data available in real time. Most overhead feeders possess just current and voltage measurements at the middle voltage bus-bar at the substation. In this way, classical algorithms are of difficult implementation, even considering off-line acquired data as pseudo-measurements. However, the necessity of automating the operation of distribution networks, mainly in regard to the selectivity of protection systems, as well to implement possibilities of load transfer maneuvers, is changing the network planning policy. In this way, some equipments incorporating telemetry and command modules have been installed in order to improve operational features, and so increasing the amount of measurement data available in real-time in the System Operation Center (SOC). This encourages the development of a state estimator model, involving real-time information and pseudo-measurements of loads, that are built from typical power factors and utilization factors (demand factors) of distribution transformers. This work reports about the development of a new state estimation method, specific for radial distribution systems. The main algorithm of the method is based on the power summation load flow. The estimation is carried out piecewise, section by section of the feeder, going from the substation to the terminal nodes. For each section, a measurement model is built, resulting in a nonlinear overdetermined equations set, whose solution is achieved by the Gaussian normal equation. The estimated variables of a section are used as pseudo-measurements for the next section. In general, a measurement set for a generic section consists of pseudo-measurements of power flows and nodal voltages obtained from the previous section or measurements in real-time, if they exist -, besides pseudomeasurements of injected powers for the power summations, whose functions are the load flow equations, assuming that the network can be represented by its single-phase equivalent. The great advantage of the algorithm is its simplicity and low computational effort. Moreover, the algorithm is very efficient, in regard to the accuracy of the estimated values. Besides the power summation state estimator, this work shows how other algorithms could be adapted to provide state estimation of middle voltage substations and networks, namely Schweppes method and an algorithm based on current proportionality, that is usually adopted for network planning tasks. Both estimators were implemented not only as alternatives for the proposed method, but also looking for getting results that give support for its validation. Once in most cases no power measurement is performed at beginning of the feeder and this is required for implementing the power summation estimations method, a new algorithm for estimating the network variables at the middle voltage bus-bar was also developed