Strategic planning of electricity systems: Integrating renewable energies

Tese de Doutoramento - Programa Doutoral em Engenharia Industrial e Sistemas (PDEIS)

Una explicación del conflicto social sobre energía eólica en la comarca de la Terra Alta en Cataluña

El estudio investiga las razones que explican un conflicto sobre la instalación de parques eólicos en Terra Alta, una comarca rural de Cataluña. Identificamos tres razones principales. Primero, y de acuerdo con el marco conceptual de ecología política, el conflicto eólico forma parte de un conflicto más generalizado sobre la ‘macro-concentración’ de instalaciones energéticas en el sur de Cataluña que generan energía y beneficios económicos principalmente para el centro del desarrollo económico catalán. Segundo, el impacto paisajístico de los proyectos eólicos choca con iniciativas locales que impulsan el paisaje como un activo valioso capaz de sustentar la vida en la comarca. Por último, desequilibrios de poder en el sistema formal de toma de decisiones sobre parques eólicos impiden la inclusión de valores locales como criterios en el proceso de toma de decisiones y eso también genera conflicto. Para un desarrollo sostenible de energía eólica, la importancia del potencial eólico como criterio principal de localización debe ser reevaluada, y la negociación de la distribución de beneficios debe hacerse en la forma más abierta posible.

Projecto de Cooperacao Bilateral entre Cabo-Verde e os Países Baixos - Energias Renováveis - Relatório Final - 2ª Fase

o interesse da República de Cabo Verde na utiliza9ao da energia renovável é basicamente económico. O país é muito pobre e todo o custo de energia pesa profundamente na sua economia nacional,visto nao existirem recursos de energia "tradicional". A utiliza~ao da energia renovável para bombagem de água é por isso, de grande importancia porque reduz a importa~ao de petróleo. Tanto a energia eólica como a energia solar oferecem grandes possibilidades em Cabo Verde. O país está sendo atingido pelo pior e mais langa período de seca jamais experimentado na sua história. Pode-se imaginar os problemas enfrentados para abastecimento de água a populac~o, abeberamento de animais e irriga- .., , ,,, , ~ao das poucas areas agrlcolas. O abastecimento de água potável é extremamente importante neste país, é apenas para a sobrevivencia da maior parte da sua popula9ao rural (190.000 habitantes), com pouco poder aquisitivo dado a diminuisao da área agrícola irrigada e a quantidade de gado, nos últimos 15 anos. Na agricultura irrigada, de momento totalizando apenas 2.000 ha, utilizase relativamente grande quantidade de combustível, porque 50% consiste em irrigasao por bombagem. Por esta razao o governo de Cabo Verde estimula fortemente a utilizasao das energias renováveis. As actividades neste campo come~aram em 1977 com a cria~ao da Divisao de Energias Renováveis (DER) dentro do Ministério do Desenvolvimento Rural (MUR). O governo de Cabo Verde e a PNUD (Projecto PNUD CVI/76/X05 - Demonstrasao de Energia Nao Convenciorial) puseram fundos a disposi~ao. Este projecto contribuiu com 3 aerogeradores e um volontário, Sr. Van Meel, que trabalhou anteriormente no Grupo de Energia Eólica de Eindhoven e que faz parte do CWD. Desde o seu início, a Divisao deu prioridade a bombagem de água para o abastecimento de água potável, o que foi e continua a ser urna necessidade urgente nas Ilhas de Cabo Verde. Os Servi~os da Igreja Mundial ofereceram 25 aerobombas Dempster com ventoinha de 8' de diametro e mais tarde a UNICEF distribuiu 10 Dempsters de ]4'. Gradualmente mais organiza90es financiadoras envolveram-se nas actividades da DER, como por exemplo a ClMADE, FAC, Embaixada An~ricana, Embaixada do Canadá, ICCO, etc. O Ministério do Desenvolvimento e Coopera9ao dos Países Baixos (DGIS) encarregou- se, em 1979, da norneasao do voluntárío da PNUD. Também em 1979 a USAID envolveu-se. Foi reconhecido e implementado um projecto de energia renovável (ref. 1). Este projecto comecou em Agosto de 1980. O papel prin cipal do projecto consistia na aquisiq~o de material e equipamento para urna nova oficina da DER. Urna das premissas do projecto era que o DGIS prestaria assistencia él Divisao. A pedido do DGIS a CWD realizou um estudo sobre a viabilidade de aplica9ao de aerobombas durante o primeiro semestre de 1980 (ref. 2). O estudo revelou que 75% das necessidades de água por bombagem em Cabo Verde, pode ria ser desempenhado pelos moinhos. - O projecto proposto diz respeito nao apenas a assistencia técnica, mas também ao financiamento da nova oficina e a aquisi9ao de cerca de 30 moi nhos. Este projecto bilateral entre Cabo Verde e os Países Baixos - Energias Renováveis", depois da aprova<;ao de Cabo Verde e do DGIS, veia a comecar no dia 1 de Julho de 1981 e estendeu-se por 3 anos. O período de 1977 a Julho de 1981 classifica-se agora como a primeira fase das actividades. Durante este período o CWD contribuiu com a assist€ncia técnica. O período de Julho de 1981 a Julho de 1984 é classificado como segunda fase e será relatado neste documento. O projecto foi executado pela DER. O Director da DER é, desde Fevereiro de 1983, o Sr. Daniel Livramento, licenciado em Física (Brasil 1982). Outros funcionários do corpo directivo sao o Sr. David Cardoso (desde Novem bro de 1983) e muito recentemente, desde Maio de 1984, o Sr. F. Ferreira7 A colaboracao dos Países Baixos para o projecto tem sido efectuada por En genheiros Consultores do DHV, em nome e como associados do CWD. O Sr. K.Versteegh, consultor do CWD, comecou a trabalhar para o projecto em 1 de Julho de 1981 e o Sr. N.Pieterse,~consultordo CWD, em 15 de Setembro de 1981. O Sr. Van Meel deixou o projecto a 1 de Novembro de 1981. O projecto foi avaliado em Novembro de 1983, por urna missao tripartida (Cabo Verde, USAID, DGIS) - Ref. 3. As conclusoes desta missao de avaliacao foram, em geral, positivas e o prolongamento do projecto foi fortemen te recomendado, com €nfase sobre aprodu~ao local. Entretanto, a DER e o CWD prepararam urna proposta para a extensao do projecto por mais 3 anos (Ref. 4). Esta extensao foi aprovada por Cabo Verde e pelo DGIS. O Sr. Versteegh foi substituído em Julho de 1984 e o Sr. Pieterse será substituido em Setembro de 1984 pelos Srs. J.Diepens e H. van der Spek, respectivamente. O conteúdo deste relatório é o seguinte: No capitulo 2 é apresentada urna exposi~ao do trabalho que incluiu um resumo das actividades realizadas na fase 1. Nos restantes capítulos descrevem-se as actividades durante a segunda fase. O relatório divide-se em tr€s partes: la. Parte (capítulo 3 a 8) refere-se ao trabalho executado: instalacao, funcionamento e rnanutencao de aerobombas servi~o~ e materiais distribuidos J pessoal e organiza9ao finalidade e sistema económico revisao da pot€ncia da água bombeada apoio ao projecto relatórios 2a. Parte salienta alguns aspectos importantes do projecto: funcionamento e manuten9ao de aerobombas (Cp. 19) metodologia de selec~ao de locais (Cp. 10) alguns estudos dos sistemas de funcionamento (Cp. 1]) elabora~ao de dados do vento (Cp. ]2) rendirnento das aerobombas utilizadas pela DER (Cp. ]3) 3a. Parte apresenta as conclusoes e recomendações (Cp. 14)

Promoció de sistemes micro-eòlics i desenvolupament de capacitats en energia renovable en països en desenvolupament

Informe final del projecte realitzat per al Centre de Cooperació per al Desenvolupament de la UPC.

Comparativa entre una instal·lació fotovoltaica i una instal·lació eòlica connectades a xarxa per a una fàbrica de curtits a Mollet del Vallès

En el present projecte es dimensionarà una instal·lació fotovoltaica i una eòlica des dels sistemes de captació energètica fins a l'inversor que aporta el corrent altern necessari per connectar a xarxa per tal de poder fer una comparativa entre els dos sistemes. S'escolleix entre els dos sistemes analitzant el que tingui una major fiabilitat i millors condicions econòmiques.

Aplicação do método baseado em danos para análise de alternativas e tomada de decisão em assentamentos precários com complexidade ambiental : o caso da Ilha Grande dos Marinheiros, Delta do Jacuí, Porto Alegre/RS

Este trabalho pretendeu minimizar a incerteza na tomada de decisões para projetos mais sustentáveis de intervenção em assentamentos precários. Para sua realização foi utilizada a estratégia de estudo de caso, optando-se pela escolha de um único estudo, na ilha Grande dos Marinheiros, aliada ao uso do método baseado em dados (Grounded Theory), como método para organização das informações coletadas. O estudo utilizou esta metodologia de análise sistêmica, que permitiu verificar as interinfluências entre os diversos aspectos apresentados pelo sítio (aspectos ecológicos do meio ambiente, aliados ao processo antrópico de alteração do habitat). Isto resulta na definição de categorias e subcategorias e seus cruzamentos, através de um sistema de matrizes, levou a constatação da categoria central. Assim, o abastecimento de água foi considerado como o tópico que deveria ser priorizado no processo de tomada de decisões. O sistema de cruzamento sistêmico também permitiu a criação de uma linha mestra (eixo principal) a ser utilizada na definição de futuros projetos de intervenção urbanohabitacional, que mostrou as dificuldades no abastecimento de água e as conseqüências advindas de sua estruturação. Ao final do trabalho, constataram-se as seguintes contribuições: não se recomenda a estruturação do transporte viário, o uso de energia eólica, hidroelétrica ou biomassa e estruturação de redes de distribuição de água entre continente e ilhas. Por outro lado, o estudo salienta as seguintes oportunidades: o saneamento deficitário possibilita a introdução de alternativas diferenciadas, como a utilização de banheiros secos e geração de biogás. As facilidades de obtenção das águas de chuva e a possibilidade real de melhora das águas superficiais devem ser opções preferenciais no abastecimento de água e a estruturação de um sistema de transporte fluvial (coletivo e individual) entre ilhas e continente.

Fontes de geração complementares e geração hidráulica e termoelétrica

A FGV Projetos tem organizado debates e preparado textos para discussão sobre a necessidade de implantação de projetos de geração de energia eólica e de bioeletricidade. A implantação destes projetos complementares a geração de energia hidráulica e térmica tem papel fundamental na diversificação da matriz energética brasileira, de acordo com os princípios de desenvolvimento sustentável.

Ensaios em desenvolvimento e crescimento econômico

Esta tese é composta por três ensaios, um na linha de desenvolvimento econômico e dois na linha de crescimento. O primeiro deles trata de uma investigação sobre o papel do acesso à energia elétrica a nível domiciliar na alocação do tempo das crianças e adolescentes do Brasil rural entre frequentar a escola e participar do mercado de trabalho. Para o estabelecimento da relação causal entre energia elétrica e a alocação de tempo se utilizam os critérios de prioridade de obras do programa Luz Para Todos como fonte de variação exógena no acesso à energia elétrica dos domicílios localizados na zona rural do Brasil. Aplicam-se os métodos de Regressão Descontínua e Diferenças em Diferenças com Variáveis Instrumentais. Os resultados obtidos da segunda metodologia apontam que a presença de energia elétrica aumenta a probabilidade das crianças e adolescentes estarem matriculadas na escola, não estarem atrasadas em relação à série que deveriam estar dada sua idade, serem alfabetizadas e não estarem trabalhando. Entre os possíveis canais capazes de explicar estes resultados está a maior participação das mães no mercado de trabalho. Entretanto, não se pode descartar a hipótese de que os resultados observados sejam justificados pelo aumento do aceso à energia elétrica a nível escolar, o que pode tornar as escolas melhores e mais atrativas, ou consequência do aumento do recebimento do programa Bolsa Família que exige frequência escolar das crianças e adolescentes. Já o segundo ensaio objetiva colaborar à literatura de instituições e crescimento econômico através da investigação do impacto da mudança institucional ocorrida em Cuba após a revolução socialista de 1959 sobre a trajetória da renda per capita do país. Para tanto, aplica-se o método de controle sintético para a obtenção do contrafactual da trajetória da renda per capita na ausência da revolução. Os resultados apontam que a trajetória do PIB per capita anual de Cuba entre 1959 a 1980 foi inferior ao que teria sido caso não tivesse sido implantado o regime socialista. Este resultado é robusto aos diferentes testes de placebo implantados e ao uso de distintas séries do PIB per capita de Cuba. Hipóteses alternativas à mudança institucional, mas também capazes de explicar a trajetória inferior do PIB per capita, são discutidas com base na literatura e na descrição de dados. A discussão sugere que foi de fato a mudança institucional a causa do efeito negativo observado sobre a economia cubana durante o período de análise. Por fim, o terceiro estudo investiga o custo econômico de um desastre natural ocorrido no Brasil em 2008, a saber, o excesso de chuvas em Santa Catarina entre os meses de novembro e dezembro daquele ano. Este artigo colabora com mais uma evidência para a recente literatura de desastres naturais. No Brasil não há nenhum trabalho, sob nosso conhecimento, medindo empiricamente o impacto que um desastre natural tenha acarretado a uma região atingida. Este estudo está estruturado em duas partes. Na primeira se utiliza o controle sintético para medir o impacto das chuvas na produção industrial de Santa Catarina. Propõe-se uma pequena acomodação do método para tratar o possível transbordamento dos efeitos das chuvas nos demais estados. Já na segunda parte, utiliza-se o método de diferenças em diferenças para medir o impacto das chuvas no PIB per capita das cidades mais atingidas. Os resultados apontam que para um período de dois anos após o final de 2008, o desastre causou uma produção industrial mensal 2.0% menor do que seria caso as chuvas não tivessem ocorrido. Por municípios, o efeito estimado do desastre sobre o PIB per capita se situou ao redor de -7,0% em 2008 e -5,0% em 2009. Em 2010 não há evidências de efeito.

Eólica

Torres para energia eólica. Localização: Pécem (CE)

Entry on the Brazilian renewable power market: a case study

Conferências internacionais sobre o clima, bem como crescente conscientização sobre as questões de sustentabilidade lançaram luz sobre o papel fundamental que as energias renováveis poderiam desempenhar na transição energética. Ao contrário de combustíveis fósseis, elas podem ser regeneradas em um curto período de tempo e, por conseguinte, espera-se que sejam uma parte da solução para reduzir o aquecimento global. O Brasil sempre teve um forte setor hidrelétrico, mas agora está na vanguarda em relação a todas as outras fontes de energias alternativas, como energia eólica, biomassa o energia solar. Estas indústrias são uma promessa para um futuro próspero, graças ao potencial natural do país, bem como uma legislação de apoio, e estão atraindo muitas empresas locais e internacionais. Este estudo tem como objetivo preencher uma lacuna na literatura analisando o exemplo de uma empresa estrangeira que entra no mercado da energia renovável no Brasil. Baseando-se na literatura como um fundo conceptual, um único estudo de caso têm sido realizados para delinear todos os aspectos do processo de entrada. Neste desenvolvimento, relações causais entre as orientações estratégicas e a evolução do negócio foram identificadas. Esta pesquisa traz uma contribuição para as discussões acadêmicas sobre as dinâmicas de entrada no setor de energia renovável através de evidências do mercado brasileiro.

Previsão de produção de energia elétrica a partir do vento

A capacidade de prever a produção de energia eólica com precisão num parque eólico é de extrema relevância tanto do ponto de vista económico bem como de controlo e estabilidade da rede elétrica. Vários e diferentes métodos têm sido utilizados para este propósito, como os físicos, estatísticos, lógica difusa e redes neuronais artificiais. Os dados disponíveis dos parques eólicos contêm ruído e leituras inesperadas em relação às entradas disponíveis. Lidar com estes dados não é uma tarefa simples mas, neste trabalho, as Redes Neuronais Artificiais são usadas para prever a potência gerada baseada em medições locais do vento. Os resultados mostram que as Redes Neuronais Artificiais são uma ferramenta que deve ser considerada nestas difíceis condições, uma vez que elas proporcionam uma precisão razoável nas suas previsões.

Estudo comparativo de pás para aerogeradores de grande porte fabricadas em materiais compósitos reforçadas com fibra de carbono ou fibra de vidro

The research and development of wind turbine blades are essential to keep pace with worldwide growth in the renewable energy sector. Although currently blades are typically produced using glass fiber reinforced composite materials, the tendency for larger size blades, particularly for offshore applications, has increased the interest on carbon fiber reinforced composites because of the potential for increased stiffness and weight reduction. In this study a model of blade designed for large generators (5 MW) was studied on a small scale. A numerical simulation was performed to determine the aerodynamic loading using a Computational Fluid Dynamics (CFD) software. Two blades were then designed and manufactured using epoxy matrix composites: one reinforced with glass fibers and the other with carbon fibers. For the structural calculations, maximum stress failure criterion was adopted. The blades were manufactured by Vacuum Assisted Resin Transfer Molding (VARTM), typical for this type of component. A weight comparison of the two blades was performed and the weight of the carbon fiber blade was approximately 45% of the weight of the fiberglass reinforced blade. Static bending tests were carried out on the blades for various percentages of the design load and deflections measurements were compared with the values obtained from finite element simulations. A good agreement was observed between the measured and calculated deflections. In summary, the results of this study confirm that the low density combined with high mechanical properties of carbon fibers are particularly attractive for the production of large size wind turbine blades

Controlador adaptativo por posicionamento de pólos e estrutura variável aplicado ao controle de geradores eólicos baseados em máquina de indução duplamente alimentada

In the last decade, the renewable energy sources have present a major propulsion in the world due to several factors: political, environmental, financial and others. Within this context, we have in particular the energy obtained through wind, wind energy - that has highlighted with rapid growth in recent years, including in Brazil, mostly in the Northeast, due to it s benefit-cost between the clean energies. In this context, we propose to compare the variable structure adaptive pole placement control (VS-APPC) with a traditional control technique proportional integral controller (PI), applied to set the control of machine side in a conversion system using a wind generator based on Double-Fed Induction Generator (DFIG). Robustness and performance tests were carried out to the uncertainties of the internal parameters of the machine and variations of speed reference.

Inversor Buck-Boost integrado para aplicações com micro-geradores eólicos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Projeto de um parque eólico com a utilização de sistema de informação geográfica

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEG