Proposta de metodologia para gestão de produção, visando redução no consumo de energia elétrica em uma unidade fabril do setor de bens de consumo

Actually the energy efficiency is making more space in the industry, due to the search for the sustainability, the electrical energy costs reduction, the goals achievement or the efficiency of production processes. In consumer goods industries, such a beverage industry, as the work is based, the productivity is directly related to the electrical energy consumption. The development of methodologies and/or routines, in addition to some tools which allow to align more efficiently these two aspects (production and consumption of electrical energy), in the viewpoint of the Energy Conservation, is very important. In this case, the study will show the Plant Modulation concepts, a production management methodology, based in some factors related to the productive process, installed equipment, production supplies and energy cost. The proposed methodology was implanted in a plant along 2015 and show the results, in face to confirm its efficiency. Finally, in this study, it was shown the capacity of Plant Modulation to positively impact in the energy efficiency inside a big industry

A participação dos medidores eletrônicos na rede inteligente de energia elétrica

Depuis que l'électricité a été découverte et que le secteur électrique s'est considérablement développé dans le XVIIIe siècle, jamais l'homme n'a pu se détacher de cette énergie. Pendant longtemps le système d'énergie électrique a fonctionné sans grand changement, mais avec le développement rapide des technologies, de nouvelles améliorations apparaissent. Ce mémoire traite des nouveaux concepts de réseaux d'énergie électrique appelés Réseaux intelligents ou Smart Grid. À travers un panorama de leurs développements dans le monde, cette étude porte d'une part, sur l'avancée des projets dans quelques pays et d'autre part, du niveau de développement de ce réseau au Brésil et de son intérêt pour le pays. L'étude a comme point central un des composants de ce réseau intelligent, le compteur communicant, qui est l'élément essentiel des interconnexions entre consommateurs et producteurs. Ce rapport apporte un éclaircissement sur les compteurs conventionnels et les compteurs intelligents et sur leur mode de fonctionnement. Enfin il aborde la question des consommateurs : par quels moyens leur transmettre tous ces changements à venir, puisque jusqu'à présent, leur seule participation était de payer l'énergie consommée. Avec le nouveau réseau, ils deviendront de véritables acteurs puisqu'ils seront informés en temps réel de leur consommation d'énergie électrique. Pour terminer, le mémoire montrera comment ils pourront s'adapter à cette nouvelle façon de gérer leur consommation en ésperant les inciter à une utilisation plus raisonnable de l'énergie et à modifier leur comportement en gérant de manière active leur consommation en intégrant notamment les énergies renouvelables

Proposta de metodologia para gestão de produção, visando redução no consumo de energia elétrica em uma unidade fabril do setor de bens de consumo

Actually the energy efficiency is making more space in the industry, due to the search for the sustainability, the electrical energy costs reduction, the goals achievement or the efficiency of production processes. In consumer goods industries, such a beverage industry, as the work is based, the productivity is directly related to the electrical energy consumption. The development of methodologies and/or routines, in addition to some tools which allow to align more efficiently these two aspects (production and consumption of electrical energy), in the viewpoint of the Energy Conservation, is very important. In this case, the study will show the Plant Modulation concepts, a production management methodology, based in some factors related to the productive process, installed equipment, production supplies and energy cost. The proposed methodology was implanted in a plant along 2015 and show the results, in face to confirm its efficiency. Finally, in this study, it was shown the capacity of Plant Modulation to positively impact in the energy efficiency inside a big industry

Influência da configuração da célula combustível microbiana na geração de energia elétrica a partir da degradação de compostos orgânicos

Nessa pesquisa foram testadas tanto CCM com membranas e sem membranas que tinham por característica reproduzir sistemas de tratamento de esgoto sanitário. A etapa experimental desse trabalho foi dividida entre o Brasil (ensaios com CCM sem a MTP e utilizando esgoto sanitário) e Portugal (ensaios com CCM tradicionais de uma e duas câmaras, utilizando água residuária sintética e a bactéria Lactobacillus pentosus). A execução em dois locais diferentes resultou em um maior aprofundamento e desenvolvimento da pesquisa. As CCM foram avaliadas principalmente quanto ao potencial elétrico e eficiência da degradação de compostos orgânicos (esgoto sanitário e água residuária sintética). Para os dados obtidos no Brasil, as três configurações apresentaram maior diferença na potência em função do modo de operação. A operação intermitente apresentou a maior potência (11 mW/m2) para a CCM cilíndrica de fluxo ascendente, enquanto que operação continua a maior potência (4,2 mW/m2) foi obtida para a CCM retangular de fluxo horizontal, a qual também apresentava uma maior facilidade na manutenção quanto aos eletrodos (adição/remoção). A CCM cúbica de fluxo ascendente devido a sua concepção simples demandava um sistema complementar para o aumento da remoção de DQO. Apesar da baixa potência mensurada para os ensaios realizados no Brasil há de se pontuar que os mesmos foram obtidos para reatores sem membranas e utilizando o esgoto sanitário, o qual apresentou grande sazonalidade. Para a etapa realizada em Portugal, foi possível realizar quinze diferentes ensaios e mais um ensaio específico de crescimento. A maior potência (10,37 mW/m2) foi obtida para CCM de câmara dupla operada de modo contínuo para um tempo de detenção hidráulico (TDH) de 20 horas. A maior potência obtida para a CCM de câmara única foi de 5,53 mW/m2 quando houve a adição do extrato de levedura (função teórica de mediador). A potência da CCM, na maioria das vezes, esteve relacionada à proporção de sólidos voláteis e totais, SV/ST, quantidade de bactérias, pH, características de operação e por fim a configuração da CCM. O ensaio de crescimento revelou a correlação da potência em função da quantidade de bactérias inseridas da massa do biofilme (SV) e mostra-se como uma ferramenta na avaliação da potência das CCM.

Aplicações híbridas entre sistemas multiagentes e técnicas de inteligência artificial para redes inteligentes de distribuição de energia elétrica

Os smart grids representam a nova geração dos sistemas elétricos de potência, combinando avanços em computação, sistemas de comunicação, processos distribuídos e inteligência artificial para prover novas funcionalidades quanto ao acompanhamento em tempo real da demanda e do consumo de energia elétrica, gerenciamento em larga escala de geradores distribuídos, entre outras, a partir de um sistema de controle distribuído sobre a rede elétrica. Esta estrutura modifica profundamente a maneira como se realiza o planejamento e a operação de sistemas elétricos nos dias de hoje, em especial os de distribuição, e há interessantes possibilidades de pesquisa e desenvolvimento possibilitada pela busca da implementação destas funcionalidades. Com esse cenário em vista, o presente trabalho utiliza uma abordagem baseada no uso de sistemas multiagentes para simular esse tipo de sistema de distribuição de energia elétrica, considerando opções de controle distintas. A utilização da tecnologia de sistemas multiagentes para a simulação é baseada na conceituação de smart grids como um sistema distribuído, algo também realizado nesse trabalho. Para validar a proposta, foram simuladas três funcionalidades esperadas dessas redes elétricas: classificação de cargas não-lineares; gerenciamento de perfil de tensão; e reconfiguração topológica com a finalidade de reduzir as perdas elétricas. Todas as modelagens e desenvolvimentos destes estudos estão aqui relatados. Por fim, o trabalho se propõe a identificar os sistemas multiagentes como uma tecnologia a ser empregada tanto para a pesquisa, quanto para implementação dessas redes elétricas.

Risco de mercado na comercialização de energia elétrica: uma análise estruturada com foco no ambiente de contratação livre - ACL.

A motivação para o desenvolvimento desse trabalho surge em um momento em que se verifica uma participação cada vez mais significativa das fontes energéticas renováveis não convencionais no País. Não obstante, o cenário de evolução evidencia que o arcabouço regulatório e as regras de mercado não acompanharam as especificidades inerentes à exploração dessas fontes. Assim, para que se mantenha adequado ritmo de inserção na matriz energética, devem ser buscadas opções para que fontes alternativas sejam cada vez mais competitivas na atual configuração do mercado energético. A contribuição dessa pesquisa, portanto, centra-se na análise dos riscos de mercado incorridos por esses geradores de fontes intermitentes de energia ao comercializarem energia no ambiente de contratação livre. Nessa perspectiva, a Dissertação foi desenvolvida abordando tipos de geração de energia e suas características técnicas e econômicas, legislação do setor elétrico, regras de comercialização, balanço energético do sistema, formação de preços no mercado de curto prazo e precificação de contratos no ACL, diferença de preços entre submercados, requisitos de flexibilidade e sazonalidade nos contratos de venda a consumidores livres e seu impacto na precificação de contratos, identificação de comportamento energético complementar para mitigação de riscos de mercado entre fontes renováveis e rebatimento na formulação de mecanismo de hedge, análise de portfólio de contratos e estratégia ótima de contratação de energia para agentes geradores atuando no ACL. Como resposta ao desafio de equacionar o impasse surgido na comercialização de fontes de produção sazonal, propõe-se um modelo para definir estratégias de contratação para agentes geradores e comercializadores a partir da complementação energética entre diferentes tipos de fontes, de forma a maximizar os ganhos de comercialização para um risco estabelecido. Busca-se a composição ideal dessas fontes na carteira de um comercializador para minimizar o risco de exposição à volatilidade dos preços do mercado de curto prazo. Isso é possível em virtude das compensações energéticas feitas entre as diferentes fontes em um portfólio combinado, mitigando a receita em risco decorrente das variações que existem nos preços de curto prazo e na produção energética. De forma complementar, estruturou-se um modelo de negócio no qual uma empresa detentora de ativos de geração hidrelétrica compra os direitos de produção de uma eólica e/ou biomassa para incorporar ao seu portfólio e vender como contrato por quantidade. Determinou-se o volume de energia a ser comprado de cada fonte, o preço, a estratégia mais indicada de contratação e a mitigação de fatores de risco contemplados nos contratos de venda, buscando maximizar os ganhos de comercialização condicionada a critérios de risco pré-fixados.

Benchmarking e regulação do setor de distribuição de energia elétrica nacional: proposta para avaliação dos custos operacionais eficientes

In Brazil, the National Agency of Electric Energy (ANEEL) represents the energy regulator. The rates review have been one of its main tasks, which establish a pricing practice at a level to cover the efficient operating costs and also the appropriate return of the distributors investments. The changes in the procedures to redefine the efficient costs and the several studies on the methodologies employed to regulate this segment denote the challenge faced by regulators about the best methodological strategy to be employed. In this context, this research aims to propose a benchmarking evaluation applied to the national regulation system in the establishment of efficient operating costs of electricity distribution utilities. The model is formulated to promote the electricity market development, partnering with government policies ant to society benefit. To conduct this research, an integration of Data Envelopment Analysis (DEA) with the Stochastic Frontier Analysis (SFA) is adopted in a three stages procedure to correct the efficiency in terms of environmental effects: (i) evaluation by means of DEA to measure operating costs slacks of the utilities, in which environmental variables are omitted; (ii) The slacks calculated in the first stage are regressed on a set of environmental variables by means of SFA and operating costs are adjusted to account the environmental impact and statistical noise effects; and, (iii) reassess the performance of the electric power distribution utilities by means of DEA. Based on this methodology it is possible to obtain a performance evaluation exclusively expressed in terms of management efficiency, in which the operating environment and statistical noise effects are controlled.

Uma estratégia para otimizar a geração de arranjos em subestações virtuais de energia elétrica

The Virtual Reality techniques applied in Electricity Environments provide a new supervisory control paradigm. The fact of existing a virtual environment (VE), geometrically similar to a real substation, reduces the difference of mental models built by field operators compared with those built by system center operation improving the communication. Beside this, those systems can be used as visualization interfaces for electricity system simulators, training systems for professors and undergraduate students, field operators and maintenance professionals. However, the development process of these systems is quite complex, combining several activities such as implementation, 3D modeling, virtual sceneries construction, usability assessment and management project techniques. In this context, this work present a GUI strategy to build field arrangements based on scene graphs, to reduce time in Virtual Electricity Substations Arrangement development. Through this, mistakes during the VE building can be avoided making this process more reliable. As an concept proof, all toolkits developed in this work were applied in the virtualization of the substations from a Brazilian power concessionary named CEMIG.

Avaliação do potencial passível de conversão em energia elétrica das correntes na plataforma continental sul brasileira

O contínuo crescimento da população mundial aumenta a demanda e a competição por energia, colocando grande esforço sobre as fontes de energia não renováveis existentes. Devido a isso, políticas globais para geração de energias renováveis e menos poluentes estão sendo fortalecidas, além de promoverem o desenvolvimento de novas tecnologias. Várias formas de conversão de energia foram desenvolvidas no decorrer dos anos, com destaque para os conversores de energia das correntes a base de turbinas, que demonstram alta capacidade de conversão energética e já se encontram em funcionamento. O modelo tridimensional TELEMAC3D foi utilizado para a investigação dos processos hidrodinâmicos. Este modelo foi acoplado ao módulo de conversão de energia para as análises nos locais de maior viabilidade e conversão energética na Plataforma Continental do Sul do Brasil. A região de estudo demonstrou possuir duas regiões com alto potencial para a exploração da energias das correntes marinhas, entretanto a região mais viável para a instalação de conversores de corrente é a região norte delimitada entre o Farol da Conceição e o Farol da Solidão, podendo atingir potência média de 10kW=Dia, e alcançando valores integrados de 3:5MW=Ano. Através de uma análise da sazonalidade foram observados, durante a primavera os períodos mais energéticos em ambas as regiões estudadas. As maiores intensidades de conversão de energia foram estimadas com variabilidade temporal de 16 dias, demonstrando alta correlação com eventos associados à passagem de frentes meteorológicas na região. O sítio da região norte, com a presença de barreiras que representam a forma dos conversores, se destaca mantendo boa conversão durante os eventos de ótimo potencial energético. Esta melhora se deve ao efeito de intensificação do campo de correntes associado à presença da estrutura física que otimiza a eficiência do sítio. Não foram observadas diferenças significativas no padrão de variabilidade temporal das simulações estudadas, indicando que a presença das barreiras não induz grandes alterações no padrão temporal da conversão de energia nas escalas temporais analisadas neste trabalho. Os eventos de alta geração de energia foram relacionados a incidência de fortes ventos de quadrante sul e norte, indicando que pelo formato e disposição dos conversores, ventos de sudoeste e norte podem favorecer ótimos eventos de conversão de energia. As simulações dos sítios de conversão demonstraram alta capacidade de geração energética, com quatro eventos de extrema geração de energia. Entretanto, o sítio da região norte demonstrou eficiência superior a 59,39 GWh ao ano, equivalendo a 0.22% do consumo energético do estado do Rio Grande do Sul no ano de 2010.

Indicadores energéticos: instrumentos de apoio ao desenvolvimento sustentável

Energy indicators are tools to support decision-making on energy. The growing debate on sustainable development, contributed to the energy indicators began to incorporate, besides the traditional economic, social and environmental information. Therefore, taking sustainable development into account, it is important to know contributions and limitations of these tools. The overall goal of this study is to analyze the contributions and limitations of the energy indicators as assets to support sustainable development.This study can be classified as descriptive because it relies on bibliographical and documental material. As a result of documental analysis, 55 energy indicators for sustainable development (EISD) were selected. The selection took place by identification of those indicators through the institutions International Atomic Energy Agency (IAEA), Helio International and World Energy Council (WEC), among 19 institutions involved in research on energy identified in the survey. The study stresses that most of the selected indicators focuses on the economic dimension, 19 EISDs (34.54%), followed by 10 EISDs (18.18%) focused on the environmental dimension, 9 EISDs (16.36%) focused on the social issues, 7 EISDs (12.45%) are classified as resilience, 4 EISDs (7.27%) is about governance, 3 EISDs (5.45%) focused on vulnerability and 3 EISDs (5.45%) is about policy. Despite the inclusion of indicators associated with other dimensions than economy, information provided by those indicators emerges as their own limitation. Because, recently, indicators’ information were used to promote sustainable development as well as the opposite. Additionally, the study identified EISDs whose components were not specified. They may enable generation of information far from the real scenario, if components dissociated EISD would be taking into consideration or even the non-consideration of relevant components. Despite limitations, EISDs assisting decision-makers contributes to the pursuit of sustainable development. But they may be improved through information about environmental issues, such as emission of atmospheric pollutants, soil and water, resulting from energy sources, helps identifying which sources are more or less harmful for sustainable development. However, difficulty in collecting data, identifying the components for calculation of each indicator and even interpretation of this, as analyzed, may not only fail to contribute to sustainable development, as can delay taking corrective or preventive decisions.

Sistema de emulação de aerogeradores para aplicação em geração distribuída de energia elétrica

Power generation from alternative sources is at present the subject of numerous research and development in science and industry. Wind energy stands out in this scenario as one of the most prominent alternative in the generation of electricity, by its numerous advantages. In research works, computer reproduction and experimental behavior of a wind turbine are very suitable tools for the development and study of new technologies and the use of wind potential of a given region. These tools generally are desired to include simulation of mechanical and electrical parameters that directly affect the energy conversion. This work presents the energy conversion process in wind systems for power generation, in order to develop a tool for wind turbine emulation testing experimental, using LabVIEW® software. The purpose of this tool is to emulate the torque developed in an axis wind turbine. The physical setup consists of a three phase induction motor and a permanent magnet synchronous generator, which are evaluated under different wind speed conditions. This tool has the objective to be flexible to other laboratory arrangements, and can be used in other wind power generation structures in real time. A modeling of the wind power system is presented, from the turbine to the electrical generator. A simulation tool is developed using Matlab/Simulink® with the purpose to pre-validate the experiment setup. Finally, the design is implemented in a laboratory setup.

Desenvolvimento sustentável: algumas linhas de ação para a Amazônia

As sociedades enfrentam problemas cuja complexidade aumenta na razão direta do crescimento da população e dos impactos causados por uma demanda exponencial de recursos, energia, água e espaço físico na Terra. Embora seja desejável que cada cidadão contemporâneo participe ativamente na resolução dos problemas e na tomada de decisões coletivas, muitos se sentem incapazes de, ao menos, entender a magnitude das questões e correspondentes implicações em um mundo definitivamente imerso na ciência e na tecnologia. Assim, a concepção de tempo – especialmente a de tempo geológico – é crucial para fazer emergir a educação em ciência como instrumento capaz de permitir que todos, jovens e adultos, compreendam o mundo onde vivem. As taxas de derrubada de florestas tropicais na grande bacia hidrográfica amazônica aceleraram-se desde a metade do século XX, com alguns intervalos de redução. Os elementos revelam ser inadiável fortalecer e reintroduzir as Ciências da Terra na Educação, especialmente no Brasil. O conhecimento pode contribuir efetivamente para formar cidadãos conscientes e críticos, capazes de tomar decisões equilibradas e ponderadas sobre atividades humanas que envolvam ocupação e uso do ambiente, materiais naturais e fontes de energia. Neste artigo procuramos refletir sobre a importância do conhecimento geocientífico para formar cidadãos capazes de contribuir nos dias de hoje para plena adoção do conceito de desenvolvimento sustentável. Os dois elementos são fundamentais para que seja possível formular novas interseções e introduzir inovações no contexto da região Amazónica.

O consumo na estratégia de desenvolvimento sustentável brasileira

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Centro de Estudos Avançados Multidisciplinares, Programa de Pós-Graduação em Desenvolvimento, Sociedade e Cooperação Internacional, 2016.

Energias renováveis : riqueza sustentável ao alcance da sociedade

O décimo volume dos Cadernos de Altos Estudos apresenta estudo realizado com o objetivo de propor aprimoramentos na legislação brasileira, visando a superação de barreiras e a criação de mecanismos de incentivo que contribuam para a utilização das fontes renováveis de energia de maneira diversificada e sustentável, valorizando as potencialidades regionais, o desenvolvimento tecnológico e a geração de empregos. Para tanto, procurou-se examinar as tecnologias disponíveis, as políticas adotadas internacionalmente e os resultados obtidos, bem como a situação dessas fontes no Brasil e as normas jurídicas que disciplinam seu aproveitamento. Para subsidiar os trabalhos, o Conselho de Altos Estudos e Avaliação Tecnológica realizou palestras com especialistas do setor energético e promoveu um seminário internacional. Além disso, apoiou o Fórum sobre Energias Renováveis e Consumo Responsável (IV Sustentar 2011), em Chapecó, Santa Catarina.

A evolução das tarifas de energia elétrica e do salário mínimo

Consultoria Legislativa - Área XII - Recursos Minerais, Hídricos e Energéticos.