Contribuições para o estudo teórico e experimental de sistemas de geração distribuída

Diretorio TesteAs recentes mudanças de estrutura no sistema elétrico (geração, transmissão, distribuição e comercialização de energia) têm motivado o uso da geração distribuída e, em particular, pequenos produtores independentes conectados ao sistemas de distribuição e subtransmissão. Sendo recente, ainda há muitas lacunas quanto ao entendimento do impacto desta nova topologia na estabilidade e outros índices de desempenho do sistema. O presente trabalho está focado na conexão dos produtores independentes aos sistemas de distribuição e subtransmissão e visa contribuir quanto ao estudo teórico-prático deste problema, com ênfase nos aspectos de modelagem dos componentes do sistema. Este estudo faz parte do projeto de pesquisa “Impacto de Produtores Independentes e Autoprodutores Conectados aos sistemas de distribuição e subtransmissão", desenvolvido pela UFRGS com financiamento da CEEE. Como as unidades de geração distribuída são conectadas às redes de distribuição e transmissão, a distância entre estes geradores e as cargas é menor comparativamente às usinas de grande porte. Existe ainda a questão dos produtores independentes serem de potências menores e, portanto, mais suscetíveis às variações de carga da rede em que estão ligados. Devido a estes e outros fatores, uma melhor análise dos modelos estáticos e dinâmicos dos diversos componentes do sistema de potência dentro desta nova topologia se faz necessária. Um dos aspectos considerados neste trabalho, foi o estudo da influência da resistência da linha na análise da geração distribuída nas linhas de distribuição. Esta foi uma das contribuições deste trabalho e foi realizada por meio de simulações considerando vários modelos de geradores e cargas. Outra contribuição foi a construção do sistema consistindo de um protótipo de um produtor independente conectado a rede de distribuição, composto de um gerador de 100kVA conectado à rede elétrica, contendo cargas resistivas e indutivas, podendo serem ligadas/desligadas, emulando condições de operação similares às reais. A construção do protótipo também envolveu um sistema para simulação, um sistema supervisório para operação e realização de ensaios, e os algoritmos necessários para tal. Este sistema permite a simulação dinâmica de modelos de sistemas elétricos de potência em diversos cenários e a verificação experimental do comportamento dos grupos geradores em diversas condições de operação, incluindo a análise de desempenho estático, ensaios de curto circuito e as variações de despacho ativo e reativo de potência. Obtendo com isso uma melhor identificação e quantificação do impacto dos produtores independentes e autoprodutores na análise de sistemas elétricos de potência.

Decisão de investimento entre pequenas centrais hidrelétricas e usinas eólicas : aplicação da teoria das opções reais

A Teoria das opções reais tem se mostrado um instrumental relevante na fundamentação das decisões de investimento de diversos agentes na economia, especialmente no que tange a projetos de infraestrutura, pesquisa e desenvolvimento. Dado que o setor energético brasileiro possui um arcabouço institucional que possibilita que diversos agentes privados atuem no setor, a avaliação de empreendimentos de geração de energia ganha destaque, fazendo com que a aplicação desse campo de pesquisa torne-se promissor. Assim sendo, o objetivo desse estudo é avaliar a tomada de decisão em investimentos no setor elétrico brasileiro tendo como base a aplicação da Teoria das opções reais. Para esse estudo foram selecionados, como objeto de análise, as usinas eólicas e as pequenas centrais hidrelétricas. Por meio da Teoria das opções reais conclui-se que a opção de adiar a construção de um desses empreendimentos pode gerar valor para o empreendedor. Além disso, verifica-se que as pequenas centrais hidrelétricas “dominam” a maioria dos cenários de investimento estudados quando os preços de energia estão em alta, mas caso haja perspectiva de queda de preços no mercado de energia, porém, a decisão torna-se favorável às usinas eólicas. Por fim, é possível verificar que a análise conjunta de empreendimentos de geração de energia através, por exemplo, da abordagem quadrinomial, pode trazer ganhos na avaliação de projetos de investimento no setor elétrico.

EDF and the Brazilian Power Sector

Electricité de France (EDF) is a leading player in the European energy market by being both the first electricity producer in Europe and the world’s leading nuclear plant operator. EDF is also the first electricity producer and supplier in France. However, Europe, EDF’s core market, is currently underperforming: the European sovereign debt crisis is lowering significantly the growth perspective of an energy market that has already reached its maturity. As a consequence, European energy companies are now looking at international markets and especially BRIC economies where economic growth potential remains high. Among them, Brazil is expected to keep its strong economic and electricity demand growth perspectives for the coming decades. Though Brazil has not been considered as a strategic priority for EDF after the Light reversal in 2006, the current economic situation has led the Group to reconsider its position toward the country. EDF’s current presence in Brazil is limited to its stake in UTE Norte Fluminense, a thermal plant, located in the state of Rio de Janeiro. This report investigates the possibility and the feasibility of EDF’s activities expansion in Brazil and what added value it could bring for the Brazilian power market. Considering that the status quo would not allow EDF to take full advantage of Brazil’s future growth, this work is identifying the various options that are currently opened to EDF: market exit, status quo, EDF alone, local partner. For that purpose, this study collects and analyses the latest energy market data as well as generation companies’ information which are necessary to give a relevant overview of the current brazilian power sector and to present EDF strategic options for the country.

Uma análise energética da cristalização por resfriamento na indústria da cana-de-açúcar

Os mercados dos produtos oriundos da cana-de-açúcar no mundo vêm sofrendo nos últimos anos mudanças estruturais significativas. No cenário brasileiro, houve grande expansão da produção de cana-de-açúcar, impulsionados pela demanda dos carros flex –fuel, além da oportunidade de suprir o volume de açúcar que a União Europeia deixara de colocar no mercado mundial pela eliminação da subvenção aos exportadores de açúcar do bloco. As incertezas dos mercados exigem mudanças de estratégias de negócio, usinas projetadas para produção exclusiva de etanol, alteram sua estratégia para produção conjunta etanol e açúcar. Apesar dos processos comuns para produção de açúcar e etanol, não significa que essa mudança de estratégia seja fácil de ser efetivada, principalmente pelo aspecto energético. Estudos de processo de produção de açúcar mais eficientes energeticamente, com custos menores tem ganhado força na União Europeia, dentre elas a cristalização do açúcar por resfriamento. Vários cenários produtivos inclusive integrados a produção de etanol tem sido desenvolvidos ao longo dos anos. O objetivo do trabalho foi verificar por comparação de cenários, duas tecnologias de cristalização do açúcar (cozimento e resfriamento), em relação ao impacto nos excedentes de energia elétrica quando a produção de açúcar é adicionada a unidades que produzem somente etanol e energia elétrica. Por meio de simulações dos balanços térmicos dos cenários, observou-se uma restrição importante quando adotado a cristalização por cozimento, no que se refere aos volumes de excedentes de energia elétrica, e que pode ser minimizado se adotado o processo de cristalização por resfriamento, podendo assim ser uma alternativa quando se deseja mudar a estratégia do negócio, de produção exclusiva de etanol e energia elétrica para etanol, açúcar e energia elétrica.

Valorização dos gases da carbonização da madeira via rota de combustão

A produção de carvão vegetal a partir de florestas plantadas mudou de forma determinante a logística desta atividade dotando-a de escala e fixando a estrutura de produção composta por fornos e periféricos. A lógica de se ter os fornos construídos ao lado das frentes de exploração florestal, e se deslocando junto com ela à medida em que a colheita é realizada foi abandonada. A partir de então, tem-se buscado uma forma de aproveitar a disponibilidade energética contida nos gases da carbonização, que segue sem uso, tendo quando muito um aproveitamento incipiente e marginal. Esta dissertação apresenta uma proposta de lay out para a Unidade de Produção de Carvão (UPC) de fornos retangulares tradicionais em alvenaria projetados e posicionados de forma a possibilitar seu acoplamento a um sistema de coleta e queima dos gases da carbonização. Após exaustiva pesquisa bibliográfica e visitas técnicas para conhecimento de diferentes tecnologias de carbonização, elaborou-se o projeto, com objetivo de eliminar as limitações identificadas nas tecnologias tradicionais em uso atualmente pelas empresas com produção em escala industrial, reduzindo as perdas e dificuldades operacionais para aproveitamento dos gases. É caracterizado pela saída dos gases somente por uma chaminé instalada no fundo do forno, possui entradas de ar do processo em minicâmaras, que atuam evitando excesso de ar, queima excessiva de madeira e consequente geração excessiva de CO2 e metano – dois gases causadores de efeito estufa. Preconiza-se a queima dos gases da carbonização para uso posterior em geração de energia elétrica e/ou secagem da madeira antes da carbonização. Os resultados dos indicadores técnicos (ciclos dos fornos e produtividade, etc.) e de produção obtidos até o momento na planta em operação vêm confirmando a operacionalidade do conjunto de fornos na nova disposição concebida. Não houve perda de produtividade dos fornos causada pela nova disposição, e as modificações no projeto do forno não impactaram negativamente em seu desempenho operacional. A capacidade produtiva da Unidade vem se confirmando até o momento. Tivemos frustradas nossas expectativas de já apresentar nesta dissertação os resultados operacionais dos fornos juntamente com os do sistema de queima dos gases dado que houve considerável atraso na construção do mesmo impedindo-nos de tê-los antes da data limite de entrega da dissertação. Apresentamos os conceitos que nos levaram à tomada de decisão para o novo lay out e propomos a continuidade dos estudos comprobatórios da viabilidade econômica operacional do sistema, tão logo ele entre em operação.

Propostas para melhoria da gestão de utilities na prefeitura de São Paulo

A Secretaria de Planejamento, Orçamento e Gestão da Prefeitura da Cidade de São Paulo, SEMPLA, através da Coordenadoria de Estudos Econômicos, CDEC, solicitou estudo sobre gastos e consumo referentes aos serviços de fornecimento de água, energia elétrica e telefonia, conhecidos como utilities, bem como a apresentação de um conjunto de recomendações para racionalização desses gastos e o aperfeiçoamento de seu modelo de gestão. Os dados recebidos foram analisados de forma separada para cada uma das utilities. Em relação à água e energia elétrica foi analisado o registro histórico de valores empenhados e os registros de consumo, fato que não pode ser repetido para telefonia em razão da ausência de informações dessa natureza. Simultaneamente ao diagnóstico, também foram estudados os processos relativos aos pagamentos das contas, principalmente para identificação da forma de aceite dos serviços. Foram realizadas reuniões com os principais atores desses processos para formulação de modelos explicativos dos problemas presumidamente existentes, com auxilio da ferramenta de análise de gestão e pesquisa junto aos gestores responsáveis pelas unidades de consumo. A partir da compilação desses elementos, se estabeleceu um diagnóstico específico por utility e um mais abrangente para entendimento das limitações estruturais e funcionais do atual grupo gestor – Grupo das Concessionárias. Como resultado, foi concebido um rol de recomendações e Project mandates, com a indicação das providências necessárias para aperfeiçoamento do processo de gestão, redução do consumo e melhor demonstração da efetividade das despesas.

Adaptação organizacional: um caso na área de transportes

A teoria geral dos sistemas, aplicada às organizações, ao enfatizar a importância do ambiente e ao fornecer um arcabouço metodológico simples, facilitou o desenvolvimento das referidas pesquisas e teorias. O presente trabalho analisa o problema de adaptação do setor de transportes no Brasil á partir especialmente da segunda metade da década de 70 e da adaptação organizacional da área de transportes de uma empresa de energia elétrica.

Eficientização energética em prédios públicos: um desafio aos gestores municipais frente aos requisitos de governança e sustentabilidade

Este artigo ressalta a importância da eficientização energética em prédios públicos como uma política pública a ser adotada pelos gestores municipais, tanto pelo seu efeito demonstrativo de modernidade e alinhamento aos princípios de sustentabilidade como pela indução do desenvolvimento socioambiental, tecnológico e do mercado. São apresentadas as razões e os desafios para enfrentamento dos problemas relacionados ao alto consumo de energia elétrica em prédios públicos municipais, além de um conjunto de propostas objetivas à adoção de uma nova abordagem para a gestão da demanda e do consumo nessas instalações, destacando-se o estudo e diagnóstico realizado para o governo do município de São Paulo e exemplos ou casos de sucesso, a serem explorados e seguidos.

Análise de sensibilidade aplicada a uma planta térmica de geração de potência

Este trabalho tem o objetivo de realizar uma análise de sensibilidade dos parâmetros operacionais e de projeto de uma usina termelétrica. A análise de sensibilidade serve para indicar qual a importância dessas grandezas no resultado do sistema. A planta modelada é a da Usina Termelétrica Presidente Médici – Fase B, localizada em Candiota, RS, onde cada módulo é capaz de produzir até 160 MW de potência. Para esta planta é apresentado o equacionamento de cada componente do sistema. Destacam-se duas modelagens para a turbina a vapor, usadas para a simulação de seu comportamento em carga parcial, o da Elipse de Stodola e o de Schegliáiev. Ambos os modelos são comparados. Também são apresentados os modos de controle de carga por válvula de estrangulamento, por válvula de bocais e por pressão deslizante. A análise de sensibilidade é feita por meio de três métodos distintos, cujos resultados são comparados. O Método Diferencial utiliza as derivadas parciais para estimar a sensibilidade. O Método de Monte Carlo realiza uma série de avaliações do sistema, com os dados de entrada gerados randomicamente em cada avaliação e análise estatística dos resultados para avaliar a sensibilidade das respostas. É desenvolvido neste trabalho o Método da Transformada de Fourier, que gera os dados de forma senoidal e utiliza a transformada de Fourier para medir as sensibilidades. A medida da sensibilidade é feita através de dois índices. O índice de importância é a derivada parcial de um resultado em relação a um parâmetro, adimensionalizado pelas médias das variáveis, e o índice de sensibilidade é a composição fracional da variância de um resultado. Como conclusão, observa-se que os modelos para operação em carga parcial da turbina de Schegliáiev e de Stodola produzem praticamente os mesmos resultados. Os três métodos de análise de sensibilidade conduzem aos mesmos índices de sensibilidade no caso estudado. A ordenação da importância dos parâmetros estudados é idêntica quando se usa tanto o índice de importância quanto o de sensibilidade, mesmo seus valores sejam diferentes para cada parâmetros.

Como os juízes pensam? Estudo empírico sobre o reconhecimento das decisões administrativas da ANEEL envolvendo relações de consumo no Juizado Especial Cívil do Estado do Rio de Janeiro

O estudo empírico busca verificar o quanto são reconhecidas pelo Judiciário as decisões administrativas da ANEEL envolvendo relações de consumo. Em especial, o tratamento dado às Resoluções 414/10 e 456/00. Na primeira parte, expõe-se o problema a ser investigado. Na segunda parte, descreve-se o objeto de pesquisa e a justificativa da escolha temática. Na terceira parte, descreve-se a metodologia utilizada. Na quarta parte, descreve-se e analisa-se os dados empíricos obtidos, apontando conclusões preliminares.

Indústria carbonífera do Vale do Jacuí: uma análise de custos e benefícios sociais

A análise limita-se a medir os custos e benefícios sociais decorrentes da mineração no vale do rio Jacuí, um dos pontos de concentração de jazidas carboníferas do Rio Grande do Sul, embora ao sul do Estado, no município de Bagé, exista outro grande deposito, explorado através da mina de Candiota. Como, no entanto, nesta localidade o carvão é encontrado quase a céu aberto, não apresenta os mesmos problemas da mineração de subsolo, como ocorre em. Jacuí, razão pela qual foi excluída do trabalho. Embora no vale do Jacuí existam 4 minas em funcionamento vamos nos deter no exame de apenas uma, Charqueadas, a qual nos parece ser a mais representativa da atividade mineira na região. O trabalho encontra-se dividido em três partes. Na primeira delas fazemos uma apreciação dos acontecimentos históricos que antecederam a atual situação da indústria carbonífera, assim como apresentamos algumas características econômicas da mineração no vale do Jacuí, as quais constituem apenas um ligeiro resumo das considerações feitas em um trabalho executado pelo Instituto Brasileiro de Economia (TERE), intitulado "Estudo Econômico da Extração do Carvão no Rio Grande do Sul". Na segunda parte, analisamos os principais aspectos econômicos e sociais que integram o problema carbonífero, quais sejam: o papel da geração técnica dentro do sistema gerador de energia elétrica do estado, o aproveitamente do carvão do vale do Jacuí na siderurgia e as condições da mão de obra mineira e do mercado de trabalho na região. Até então o trabalho terá pretendido dar uma visão global de toda a problemática da indústria carbonífera do Rio Grande do Sul, nos seus diferentes aspectos. Na terceira parte, cuidamos da análise dos custos e benefícios sociais. Primeiramente, apresentamos o escopo desta teoria, mostrando as diferenças entre a avaliação privada e a avaliação social, como medir os custos sociais do capital e da mão de obra, para, em seguida, aplicar estes conceitos à indústria do carvão, e achar a relação benefício/custo decorrente da sustentação daquela indústria. Por fim, na parte IV, apresentamos as conclusões e comentários.

Avaliação de projetos de eficiência energética no segmento baixa renda

O presente trabalho visa avaliar o resultado dos projetos de eficiência energética para o segmento baixa renda, comparando resultados de projetos de troca de equipamentos obsoletos por equipamentos novos e eficientes, com projeto de cunho educativo para o consumo eficiente de energia. Faz também parte do trabalho verificar os resultados das ações dos dois projetos combinados.

Essays on economic regulation

It is known that stock prices of public listed regulated companies react to price revisions by the regulator, and that the information conveyed by this price reaction might be used by the regulator on the contract design. This paper builds on Laffont and Tirole's (1986) regulation model with observable costs to better understand the effects the inclusion of the stock market can have on the regulator-regulated firm relationship. Our numerical simulations show that the inclusion of the market induce more powerful incentive schemes, with higher cost-reducing efforts, smaller informational rent by the firms and higher overall social welfare. In particular, we find that when the regulator is committed, the presence of short-term investors can make the first-best contract feasible, and that in the non-commitment case the market affects the firm's strategy by making it reveal more information about its cost than it normally would.

Avaliação tecnológica de geração energética com resíduos sólidos urbanos (RSU) no Brasil

Este estudo faz uma análise dos ambientes institucional, organizacional, tecnológico e competitivo que cercam o aproveitamento energético dos resíduos sólidos urbanos no Brasil, objeto de política recente lançada no país, que trata a questão superficialmente, priorizando, sobretudo, a destinação dos resíduos aos aterros sanitários, inclusive aqueles de origem orgânica. As análises realizadas mostram que, acima de uma gestão excelente do processo, as políticas de governo sobre o tema da recuperação energética de resíduos são fundamentais para a viabilidade destes empreendimentos, que é dependente também de um fortalecimento no ambiente organizacional, responsável pelas pressões políticas e centralização dos interesses sobre o tema. Uma análise do ambiente tecnológico concluiu que a recuperação energética de resíduos é dominada por empresas no Brasil e que pode ser ampliada em escala e tecnologias disponíveis, desde que o mercado de resíduos sólidos urbanos ofereça segurança ao investidor, sobretudo acima de outras fontes de energia renováveis que se valem das mesmas legislações existentes sobre a comercialização de energia elétrica, porém com menores custos de implantação. Diferentemente de outras fontes de energia, sob o contexto político atual, os empreendimentos de aproveitamento energético de resíduos sólidos urbanos são viáveis economicamente em condições muito específicas no Brasil, especialmente aquelas ligadas à falta de espaço ou ao estabelecimento de parcerias público privadas em que pesem os interesses de ambos os parceiros, como também ponderados os ganhos para o município nos pilares ambiental, social e econômico.

Soluções de mobilidade no mercado corporativo : modelos de parceria em uma operadora móvel

A mobilização dos processos de negócio das grandes empresas permite um ganho de eficiência na condução dos negócios, por disponibilizar o acesso a sistemas corporativos à distância, em qualquer lugar e a qualquer hora. Aplicativos como automação de força de vendas, automação de técnico em campo, telemetria para setores como saúde, transporte logístico ou medição de energia elétrica são alguns exemplos do uso de soluções de mobilidade no mercado corporativo, através de uma rede de operadora móvel como meio de transmissão da informação sem fio. Os participantes envolvidos numa solução de mobilidade para atender as grandes empresas estão em um mercado de grande dinâmica tecnológica e ainda não é claro a melhor forma de atendimento a esta demanda. As empresas envolvidas numa solução de mobilidade podem ter benefícios se trabalharem em parcerias. Esta dissertação busca entender, do ponto de vista de uma operadora móvel, os desafios para a gestão em redes de soluções de mobilidade, como forma de alinhar os interesses do cliente, do desenvolvedor de aplicativos e da própria operadora. O método utilizado foi de pesquisa exploratória para identificar os desafios de gestão associados a este mercado. Para isto foram realizadas entrevistas em profundidade com responsáveis por uma operadora móvel, desenvolvedores de aplicativos móveis e cliente corporativo. Por fim, a dissertação utiliza conceitos teóricos de perspectiva de redes para analisar os desafios de gestão. O resultado da pesquisa busca analisar os desafios de prover soluções de mobilidade no mercado corporativo, a partir da perspectiva de uma operadora móvel. Concluiu-se que os principais desafios estão na definição da visão da rede, na adequação dos processos internos e na qualificação dos parceiros.