Análise do regime de produção distribuída fotovoltaica para autoconsumo

Tese de mestrado integrado em Engenharia da Energia e do Ambiente, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2016

A MICROGERAÇÃO FOTOVOLTAICA NO FUTURO DO AUTOCONSUMO

De acordo com proposta de 23 de Janeiro de 2008, relativa aos esforços a realizar pelos Estados-Membros da CE, o Conselho Europeu fixou dois objectivos principais ”reduzir, até 2020, as emissões de gases com efeito de estufa em pelo menos 20%” e “elevar para 20% a parte das energias renováveis no consumo energético da UE até 2020”. Enquadrando estes objectivos na actual legislação Portuguesa para as energias renováveis, em particular para as Unidades de Produção para Autoconsumo (UPAC) e considerando a energia solar que temos disponível ser completamente gratuita, resulta no objetivo deste trabalho, que se propõem contribuir para atualizar, consciencializar e reforçar o compromisso que temos para atingir estas metas assim como assegurar o futuro do nosso Planeta. Estes objectivos traçados pelo Conselho Europeu e legislado pelo governo Português, originou uma elevada procura por licenças de exploração de microprodução, devido às elevadas tarifas de incentivo para venda de eletricidade e o rápido retorno do capital investido. Neste contexto e nomeadamente com a tecnologia solar fotovoltaica, as consecutivas alterações na legislação desta matéria, foram convergindo para o seu autoconsumo através de novas soluções de produção de energia descentralizada e de inovação tecnológica, permitindo ainda a existência de ligação à rede elétrica de serviço público (RESP). Apesar da anterior legislação de Microprodução estabelecida e atualizada pelo Decreto-Lei n.º 363/2007, de 2 de Novembro [1], alterado pelo Decreto-Lei n.º 118-A/2010, de 25 de Outubro, [2] e pelo Decreto-Lei n.º 25/2013, de 19 de Fevereiro, [3] referir que o distribuidor era obrigado a comprar toda a energia produzida pelo consumidor, com o atual regime, a pequena produção passa a beneficiar de um enquadramento legal único, de acordo com o Decreto-Lei n.º 153/2014 de 20 de outubro, em que incentiva o autoconsumo da energia necessária para o seu consumo diário, sendo a restante não utilizada, possível de ser injetada na rede eléctrica (RESP).

Caracterização física e química da pólvora

O presente trabalho consiste na caracterização física e química da pólvora. Esta caracterização foi realizada para alguns tipos de pólvora, com o objetivo de se poder empregar este tipo de material noutros âmbitos, que não seja só nas Forças Armadas, nomeadamente, no armamento. A caracterização física abrangeu, essencialmente, a caracterização morfológica das amostras tal-qual, nomeadamente, as pólvoras multi-perfurada, tubular, tubular (rocket), cilíndrica, esférica, lamelar, em fita e a pólvora negra. A técnica utilizada foi a observação através de uma lupa estereoscópica. Após a combustão, foi utilizado o microscópio eletrónico de varrimento. A caracterização química foi realizada no âmbito da análise química elementar, e também no âmbito da combustão, às condições atmosféricas. Na análise química elementar, foram estudadas a pólvora multiperfurada, tubular, tubular rocket e em fita, por intermédio da espectrometria de fluorescência de raios-X - dispersão de energia e por espectrometria de absorção atómica de chama. No âmbito da combustão, foram estudas a taxa de queima e a velocidade de propagação de chama, nas amostras de pólvora multi-perfurada e a pólvora de fita, através de técnicas de medição de massa e de visualização de chama. Na discussão de resultados constatou-se que a maioria dos tipos de pólvora estudados pertencem ao grupo dos propelentes de base dupla. Apesar da variabilidade entre amostras, verificou-se que o principal elemento comum é o chumbo. Quanto à taxa de queima, esta apresenta uma evolução aproximadamente linear em todas as amostras. Foi, ainda, apresentada uma velocidade de propagação de chama característica para os dois tipos de pólvora estudados, tendo sido estabelecida para a pólvora multi-perfurada uma velocidade SR = 1,1 mm/s, para em fita, SR = 6,0 mm/s.

Avaliação do potencial de reabilitação de zonas urbanas antigas-degradadas : aplicação ao caso da Baixa de Coimbra

A reabilitação urbana consiste numa forma de intervenção incorporada sobre a zona urbana existente, em que o património urbanístico é mantido, num todo ou em parte substancial, e modernizado através da realização de obras de remodelação ou beneficiação dos sistemas de infraestruturas urbanas, reconstrução, ampliação, alteração, conservação ou demolição dos edifícios. Em Portugal, ao contrário dos restantes países da união europeia, a reabilitação urbana ainda tem pouca expressão. O objetivo central da presente dissertação é o desenvolvimento de uma avaliação comparativa dos custos de intervenção (execução de obras de reabilitação) para diferentes níveis de estado de conservação de edifícios. Para tal, utiliza-se um caso real de estudo na baixa de Coimbra, mais concretamente dos 27 edifícios da Rua da Moeda, dos quais se efetuou o estudo do estado de conservação. Selecionaram-se cinco edifícios, um por cada um dos diferentes níveis do estado de conservação / tipo de intervenção (Muito ligeira, Ligeira, Média, Grave e Muito Grave) e quantificou-se o custo das obras de reabilitação que seria necessário efetuar para restabelecer em cada um destes edifícios as condições adequadas de habitabilidade, conforto e segurança. Uma vez que as questões relativas à segurança e eficiência energética são cada vez mais um assunto central da agenda pública e política mundial, bem assim, como as relativas à preservação do ambiente, pareceu ainda interessante, procurar estimar a energia incorporada e as emissões de CO2 associadas a cada um dos referidos níveis de intervenção e comparar estes valores com os obtidos para o caso de uma nova construção. Tentou-se, ainda, perceber para quais dos níveis de conservação dos edifícios será economicamente e ambientalmente mais vantajoso reabilitar, do que simplesmente optar por demolir e construir de novo.

Proposta de metodologia de abordagem ao projeto de uma habitação sustentável - a qualidade do espaço interior

Face às prementes questões da falta de condições de habitabilidade na habitação, das transformações climáticas e da descaracterização do território que enfrentamos no século XXI, torna-se fundamental o contributo que a arquitetura e o design podem ter na resposta a estes desafios. Uma habitação sustentável, um conceito multidimensional que é baseado no resultado do seu desempenho aos níveis ambiental, social e económico, pode ser uma das resposta-chave para os problemas atuais. Este conceito está relacionado com: um ambiente interior saudável e confortável; a preservação da identidade cultural; a otimização do potencial do terreno e das condições climáticas; o baixo consumo de energia; a diminuição das emissões de CO2; e a redução dos custos do ciclo de vida. A presente dissertação reúne um conjunto de informações sobre práticas de planeamento e construção, que partem do utilizador e de uma análise geográfica, que inclui a caracterização da localização, do clima, do terreno, da incidência solar e da predominância de ventos, e terminam no estudo de materiais de construção (que podem provir de matérias-primas locais) e de infraestruturas. Este conjunto de premissas traduz-se numa metodologia de projeto, que pretende ser suficientemente flexível e simultaneamente prática, de modo a poder ser utilizada em diferentes circunstâncias nas quais o objetivo seja o desenvolvimento de uma habitação sustentável

The Brazilian real estate securitization market: determinants of pricing

Analisamos os determinantes de precificação de Certificados de Recebíveis Imobiliários (CRIs) com relação ao ativo objeto e níveis de garantias, controlando por variáveis de tamanho, prazo e rating. Verifica-se um prêmio médio adicional em CRIs de 1,0 p.p. quando comparados com debêntures de prazos semelhantes e de mesmo rating. A justificativa desse prêmio é analisada em duas frentes: (a) apesar de CRI seguir relativa padronização, encontramos que o papel pode representar diferentes níveis de risco e ativos-objeto; e (b) essa falta de padronização leva a níveis de precificação diferenciados por suas características específicas de riscos. Os diferentes níveis de risco são percebidos pelas diversas garantias utilizadas sendo que 41% das emissões possuem garantias pessoais de originadores (aval ou fiança). Conclui-se que existe, em geral, uma diferença de retornos positiva (o spread médio na emissão dos CRIs indexados à inflação foi de 321 bps superior à curva de juros de mercado), sendo mais preponderante a depender do segmento (prêmio para os segmentos residencial e loteamentos) e mitigado pelo nível de garantias oferecido. É possível verificar um prêmio médio de 1,4 p.p. para os segmentos residencial e de loteamentos. Algumas características das emissões foram analisadas como controle (tamanho, prazo e, por fim, das notas e origem da agência avaliadora de rating). Os CRIs de maior volume e maior prazo apresentam spreads menores. Quanto ao rating, os CRIs apresentam efeitos diversos a depender do segmento. Para CRIs residenciais, o efeito é positivo (redução de spread) caso a emissão seja avaliada por alguma agência de rating, enquanto que para os CRIs comerciais, o efeito é negativo. O efeito pode ser positivo para os CRIs comerciais (redução de spread) em caso de avaliação por agência de rating internacional ou possuir notas de rating superiores à nota ‘A’.

Determinantes da remuneração do spread de certificados de recebíveis do agronegócio no mercado brasileiro

O objetivo deste trabalho é avaliar os fatores que afetam a determinação dos spreads nas operações de Certificado de Recebível do Agronegócio (CRA). Foram selecionadas na amostra todas as emissões registradas na ANBIMA entre os anos de 2012 e maio de 2016. Verificou-se que a remuneração desse título é influenciada principalmente pela presença de reforço de crédito/garantias, pelo setor originador dos recebíveis e pela companhia securitizadora. Em uma segunda análise mais detalhada e acrescentando as variáveis uma a uma de forma a testar a aderência do modelo, encontraram-se evidências de que o tamanho da emissão e o percentual de subordinação são importantes variáveis de controle na determinação do spread. Ao incluirmos a variável rating, esta passa a ser relevante e da mesma forma acontece com a garantia, demonstrando que o percentual de subordinação reduz o spread do título, mas quando se acrescenta garantia, ele deixa de ser significativo. O sinal da variável garantia é positivo e demonstra que se há a necessidade de incluir garantias na emissão, é porque provavelmente é essencial para que a emissão ocorra. Por fim, a variável securitizadora mostrou-se relevante, indicando que o investidor leva em consideração a qualidade da mesma para a precificação do título.

Determinação da concentração de metais no material particulado (PM10 e PM2,5) do ar atmosférico em uma área urbana da cidade do Natal – RN

This study aimed to assess ambient air quality in a urban area of Natal, capital of Rio Grande do Norte (latitude 5º49'29 '' S and longitude 35º13'34'' W), aiming to determine the metals concentration in particulate matter (PM10 and PM2,5) of atmospheric air in the urban area o the Natal city. The sampling period for the study consisted of data acquisition from January to December 2012. Samples were collected on glass fiber filters by means of two large volumes samplers, one for PM2,5 (AGV PM 2,5) and another for PM10 (PM10 AGV). Monthly averages ranged from 8.92 to 19.80 g.m-3 , where the annual average was 16,21 g.m-3 for PM10 and PM2,5 monthly averages ranged from 2,84 to 7,89 g.m -3 , with an annual average of 5,61 g.m-3 . The results of PM2,5 and PM10 concentrations were related meteorological variables and for information on the effects of these variables on the concentration of PM, an exploratory analysis of the data using Principal Component Analysis (PCA) was performed. The results of the PCA showed that with increasing barometric pressure, the direction of the winds, the rainfall and relative humidity decreases the concentration of PM and the variable weekday little influence compared the meteorological variables. Filters containing particulate matter were selected in six days and subjected to microwave digestion. After digestion samples were analyzed by with Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS). The concentrations for heavy metals Vanadium, Chromium, Manganese, Nickel, Copper, Arsenic and lead were determined. The highest concentrations of metals were for Pb and Cu, whose average PM10 values were, respectively, 5,34 and 2,34 ng.m-3 and PM2,5 4,68 and 2,95 ng.m-3 . Concentrations for metals V, Cr, Mn, Ni, and Cd were respectively 0,13, 0,39, 0,48, 0,45 and 0,03 ng.m-3 for PM10 fraction and PM2,5 fraction, 0,05, 0,10, 0,10, 0,34 and 0,01 ng.m-3. The concentration for As was null for the two fractions

Análise dos microssismos registrados no arquipélago de São Pedro e São Paulo (ASPSP) e suas relações com variáveis oceanográficas

Microseisms are continuous vibrations pervasively recorded in the mili Hertz to 1 Hz frequency range. These vibrations are mostly composed of Rayleigh waves and are strongest in the 0.04 to 1 Hz frequency band. Their precise source mechanisms are still a matter of debate but it is agreed that they are related to atmospheric perturbations and ocean gravity waves. The Saint Peter Saint Paul Archipelago (SPSPA) is located in the equatorial region of the Atlantic Ocean about 1,100 km distant from the Brazilian northeastern coast. The SPSPA is composed by a set of several small rocky formations with a total area of approximately 17,000 m². Due to its remote distance from the continent and the lack of cultural noise, this location is a unique location for measuring microseismic noise and to investigate its relation with some climate and oceanographic variables. In the SPSPA we have recorded both primary microseisms (PM) at 0.04 – 0.12 Hz and the secondary microseisms (SM) at 0.12 – 0.4 Hz during 10 months in 2012 and 2013. Our analysis indicates a good correlation between the microseismic noise in the region and a seasonal dependency. In particular, the winter in the northern hemisphere. We have also shown that most of the PM is generated in the SPSPA itself. The SM source location depends with the seasonal climatic and oceanographic variables in the northern hemisphere

Obtenção de Mo2C com adição de Co por reação gás-sólido em reator de leito fixo

Sulfur compounds emissions have been, on the late years, subject to more severe environmental laws due to its impact on the environment (causing the acid rain phenomena) and on human health. It has also been object of much attention from the refiners worldwide due to its relationship with equipment’s life, which is decreased by corrosion, and also with products’ quality, as the later may have its color, smell and stability altered by the presence of such compounds. Sulfur removal can be carried out by hydrotreating (HDT) which is a catalytic process. Catalysts for HDS are traditionally based on Co(Ni)-Mo(W)/Al2O3. However, in face of the increased contaminants’ content on crude oil, and stricter legislation on emissions, the development of new, more active and efficient catalysts is pressing. Carbides of refractory material have been identified as potential materials for this use. The addition of a second metal to carbides may enhance catalytic activities by increasing the density of active sites. In the present thesis Mo2C with Co addition was produced in a fixed bed reactor via gas-solid reaction of CH4 (5%) and H2(95%) with a precursor made of a mix of ammonium heptamolybdate [(NH4)6[Mo7O24].4H2O] and cobalt nitrate[Co(NO3)2.6H2O] at stoichiometric amounts. Precursors’ where analyzed by XRF, XRD, SEM and TG/DTA. Carboreduction reactions were carried out at 700 and 750°C with two cobalt compositions (2,5 and 5%). Reaction’s products were characterized by XRF, XRD, SEM, TOC, BET and laser granulometry. It was possible to obtain Mo2C with 2,5 and 5% cobalt addition as a single phase at 750°C with nanoscale crystallite sizes. At 700°C, however, both MoO2 and Mo2C phases were found by XRD. No Co containing phases were found by XRD. XRF, however, confirmed the intended Co content added. SEM images confirmed XRD data. The increase on Co content promoted a more severe agglomeration of the produced powder. The same effect was noted when the reaction temperature was increased. The powder synthesized at 750°C with 2,5% Co addition TOC analysis indicated the complete conversion from oxide material to carbide, with a 8,9% free carbon production. The powder produced at this temperature with 5% Co addition was only partially converted (86%)

A plasticidade acústica de uma população de Boto - Cinza, Sotalia Guianensis (Van Banédén, 1864) (Cetacea, Delphinidae), na região Nordeste do Brasil

The environmental characteristics can modify the acoustics of a species due to habitat, time of day and year. Therefore, this study investigated the relationships between seasons, tide, daily cycle of tides, times of day and different habitat and noise emission of S. guianensis. Sound recordings occurred in the Curral’s Cove and Lagoon Complex of Guaraíras (CLG) in the municipality of Tibau do Sul/RN. Whistles are emitted with lower frequency during rainy season and spring tide while clicks are higher; whistles, clicks and calls have higher frequency during ebb tide. These modifications can be related with turbidity and prey availability. The whistles and clicks occurrence are higher at night probably because luminosity is lower. Furthermore, the whistles and clicks frequency reduction overnight allows the sound to travel longer distance and helps the view which is limited; but the minimum frequency increase was needed to catch the prey. The low occurrence of calls could be related to the small group size. The acoustic changes at night may be partly influenced by light levels as prey availability that is larger in this period. Whistle frequencies and click initial frequency are higher in CLG than Curral’s cove that permitted good precision. However, click central frequency is lower and may be connected to tracking the area. Several factors may be associated with such modifications as background noise, bottom and others. This study supports the hypothesis that S. guianensis presents an acoustic plasticity according to the local conditions where the species is embedded and adapts to the environmental changes.

Estudo da estrutura subsuperficial da província Borborema com correlação de ruído sísmico

Ambient seismic noise has traditionally been considered as an unwanted perturbation in seismic data acquisition that "contaminates" the clean recording of earthquakes. Over the last decade, however, it has been demonstrated that consistent information about the subsurface structure can be extracted from cross-correlation of ambient seismic noise. In this context, the rules are reversed: the ambient seismic noise becomes the desired seismic signal, while earthquakes become the unwanted perturbation that needs to be removed. At periods lower than 30 s, the spectrum of ambient seismic noise is dominated by microseism, which originates from distant atmospheric perturbations over the oceans. The microsseism is the most continuous seismic signal and can be classified as primary – when observed in the range 10-20 s – and secondary – when observed in the range 5-10 s. The Green‘s function of the propagating medium between two receivers (seismic stations) can be reconstructed by cross-correlating seismic noise simultaneously recorded at the receivers. The reconstruction of the Green‘s function is generally proportional to the surface-wave portion of the seismic wavefield, as microsseismic energy travels mostly as surface-waves. In this work, 194 Green‘s functions obtained from stacking of one month of daily cross-correlations of ambient seismic noise recorded in the vertical component of several pairs of broadband seismic stations in Northeast Brazil are presented. The daily cross-correlations were stacked using a timefrequency, phase-weighted scheme that enhances weak coherent signals by reducing incoherent noise. The cross-correlations show that, as expected, the emerged signal is dominated by Rayleigh waves, with dispersion velocities being reliably measured for periods ranging between 5 and 20 s. Both permanent stations from a monitoring seismic network and temporary stations from past passive experiments in the region are considered, resulting in a combined network of 33 stations separated by distances between 60 and 1311 km, approximately. The Rayleigh-wave, dispersion velocity measurements are then used to develop tomographic images of group velocity variation for the Borborema Province of Northeast Brazil. The tomographic maps allow to satisfactorily map buried structural features in the region. At short periods (~5 s) the images reflect shallow crustal structure, clearly delineating intra-continental and marginal sedimentary basins, as well as portions of important shear zones traversing the Borborema Province. At longer periods (10 – 20 s) the images are sensitive to deeper structure in the upper crust, and most of the shallower anomalies fade away. Interestingly, some of them do persist. The deep anomalies do not correlate with either the location of Cenozoic volcanism and uplift - which marked the evolution of the Borborema Province in the Cenozoic - or available maps of surface heat-flow, and the origin of the deep anomalies remains enigmatic.

Análise experimental de danos em pistões de motor à gasolina operando com adição de gás hidróxi

The addition of hydrogen gas as an alternative fuel source has been widely used, as well reported in scientific literature. Today, several experiments are underway for the use of hydrogen generators (electrolysers) demand for motor vehicles. In all these products their ads manufacturers claim that this provides a reduction of fuel consumption, reduces the emission levels of toxic gas by the discharge and improves engine life. This research analyzes the physical structure of engine components using electrolysis on demand. To this end, a stationary system was fitted with a power generator of electricity, drum roller and adapted two electrolyzers: a dry cell and wet cell other. In steps observation were consumption analyzes in four work load ranges and observing the piston engine, which has been cut and analyzed by Optical Microscopy (OM), Scanning Electron Microscopy and Dispersive Energy (SEM-EDS), X – Ray Diffraction (XRD) and Confocal Microscopy, the stationary system in each step. The results showed a considerable reduction in fuel consumption and a high corrosion in the original factory piston constituted of aluminum-silicon alloy. As corrosion barrier was made a plasma nitriding in the piston head, which proved resistant to attack by hydrogen, although it has presented evidence also, of having been attacked. It is concluded that the automotive electrolysers can be a good choice in terms of consumption and reducing toxic gas emissions, but the material of the combustion chambers of vehicles must be prepared for this purpose.

Cálculo das incertezas climáticas sobre América do Sul utilizando modelos do CMIP5: aferição através das redes neurais artificiais

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Análise experimental do consumo de um veículo flex operando com diferentes misturas de gasolina/etanol em tráfego urbano

This study is an analysis, on a trial basis, the fuel consumption of a Flex vehicle, operating with different mixtures of gasoline and ethanol in urban traffic, allowing more consistent results with the reality of the driver. Considering that most owners unaware of the possibility of mixing the fuel at the time of supply, thus enabling the choice of the most economically viable mixing gasoline / ethanol, resulting in lower costs and possibly a decrease in pollutant emission rates. Currently, there is a myth created by the people that supply ethanol only becomes viable if the value of not more than 70% of regular gasoline. However vehicles with this technology make it possible to operate with any percentage of mixture in the fuel tank, but today many of the owners of these vehicles do not use this feature effectively, because they ignore the possibility of mixing or the reason there is a deeper study regarding the optimal percentage of the mixture to provide a higher yield with a lower cost than proposed by the manufacturers.