Minimal cross-subsidies approach for loss allocation in distribution networks with open access

Open access philosophy applied by regulatory agencies may lead to a scenario where captive consumers will solely face the responsibility on distribution network's losses even with Independent Energy Producers (also known as Distributed Generation) and Independent Energy Consumers connected to the system. This work proposes the utilization of a loss allocation method in distribution systems where open access is allowed, in which cross-subsidies, that appear due to the influence the generators have over the system losses, are minimized. Thus, guaranteeing to some extent the efficiency and transparency of the economic signals of the market. Results obtained through the Zbus loss allocation method adapted for distribution networks are processed in such a way that the corresponding allocation to the generation buses is divided among the consumer buses, while still considering consumers spatial characteristics. © 2007 IEEE.

Motivating domestic energy conservation through comparative feedback in mobile applications and social networking sites

The progress of technology has led to the increased adoption of energy monitors among household energy consumers. While the monitors available on the market deliver real-time energy usage feedback to the consumer, the form of this data is usually unengaging and mundane. Moreover, it fails to address consumers with different motivations and needs to save and compare energy. This master‟s thesis project presents a study that seeks to inform design guidelines for differently motivated energy consumers. The focus of the research is on comparative feedback supported by a community of energy consumers. In particular, the discussed comparative feedback types are explanatory comparison, temporal self-comparison, norm comparison, one-on-one comparison and ranking, whereby the last three support exploring the potential of socialising energy-related feedback in social networking sites, such as Facebook. These feedback types were integrated in EnergyWiz – a mobile application that enables users to compare with their past performance, neighbours, contacts from social networking sites and other EnergyWiz users. The application was developed through a theory-driven approach and evaluated in personal, semi-structured interviews which provided insights on how motivation-related comparative feedback should be designed. It was also employed in expert focus group discussions which resulted in defining opportunities and challenges before mobile, social energy monitors. The findings have unequivocally shown that users with different motivations to compare and to conserve energy have different preferences for comparative feedback types and design. It was established that one of the most influential factors determining design factors is the people users compare to. In addition, the research found that even simple communication strategies in Facebook, such as wall posts and groups can contribute to engagement with energy conservation practices. The concept of mobility of the application was evaluated as positive since it provides place and time-independent access to the energy consumption data.

Deploying the energy incentive: reinforcing EU integration in South-East Europe. CEPS Policy Brief No. 296, July 2013

This Policy Brief urges the European Union to consider reinforcing the Energy Community by further Europeanising the Energy Community Treaty. It argues that the level of dysfunctionality with respect to the rule of law and corruption will make it very hard to establish a pathway for accession for most Balkan states. However, the demand across the region for a sustainable, competitive and stable energy sector creates an ‘energy incentive’ that the Union can leverage to improve the rule of law and adherence to European rules. Furthermore, a juridical strengthening of the Energy Community Treaty will also strengthen the hand of those parties supporting energy liberalisation rules across the region, such as independent businesses, consumers and NGOs. In addition, there is likely to be significant spill-over effects from decisions of a European Energy Community Court operating in the region on the rule of law in general and the accession process in particular.

Motivating domestic energy conservation through comparative, community-based feedback in mobile and social media

The progress of technology has led to the increased adoption of energy monitors among household energy consumers. While the monitors available on the market deliver real-time energy usage feedback to the consumer, the format of this data is usually unengaging and mundane. Moreover, it fails to address consumers with different motivations and needs to save and compare energy. This paper presents a study that seeks to provide initial indications for motivation-specific design of energy-related feedback. We focus on comparative feedback supported by a community of energy consumers. In particular, we examine eco-visualisations, temporal self-comparison, norm comparison, one-on-one comparison and ranking, whereby the last three allow us to explore the potential of socialising energy-related feedback. These feedback types were integrated in EnergyWiz – a mobile application that enables users to compare with their past performance, neighbours, contacts from social networking sites and other EnergyWiz users. The application was evaluated in personal, semi-structured interviews, which provided first insights on how to design motivation-related comparative feedback.

Support System for Rational Use of Electric Energy

This paper presents the system developed to promote the rational use of electric energy among consumers and, thus, increase the energy efficiency. The goal is to provide energy consumers with an application that displays the energy consumption/production profiles, sets up consuming ceilings, defines automatic alerts and alarms, compares anonymously consumers with identical energy usage profiles by region and predicts, in the case of non-residential installations, the expected consumption/production values. The resulting distributed system is organized in two main blocks: front-end and back-end. The front-end includes user interface applications for Android mobile devices and Web browsers. The back-end provides data storage and processing functionalities and is installed in a cloud computing platform - the Google App Engine - which provides a standard Web service interface. This option ensures interoperability, scalability and robustness to the system.

Environmental consciousness, economic gain and consumer choice of energy efficient appliances in Thailand, China and India

In developing economies, consumption of electricity in residential and commercial sectors increased with economic development. In order to identify the factors for effective facilitation of standard and labeling programs, this article explores factors that affect consumer choice to energy-efficient products. Main findings are as follows: (1)Consumers in Thailand shows the highest awareness to environmental friendly concepts, followed by India and China.(2) Chosen labeled products include air-conditioners, TVs, refrigerators and washing machines, but not some popular products such as ceiling fans, electric fans or mobile phones. (3) Consumer who has higher energy conservation perception will buy energy efficient products.(4) Consumers in China, India and Thailand are sensitive to energy efficiency of products, primarily because they lead to less expenditure on electricity. (5) Labeling works to make levels of the energy efficiency of products more visible and thus helped consumers to choose the products.

Energy efficiency standard and labeling program and consumer welfare : a case of the air conditioner market in China

Improving energy efficiency is an unarguable emergent issue in developing economies and an energy efficiency standard and labeling program is an ideal mechanism to achieve this target. However, there is concern regarding whether the consumers will choose the highly energy efficient appliances because of its high price in consequence of the high cost. This paper estimates how the consumer responds to introduction of the energy efficiency standard and labeling program in China. To quantify evaluation by consumers, we estimated their consumer surplus and the benefits of products based on the estimated parameters of demand function. We found the following points. First, evaluation of energy efficiency labeling by the consumer is not monotonically correlated with the number of grades. The highest efficiency label (Label 1) is not evaluated to be no less higher than labels 2 and 3, and is sometimes lower than the least energy efficient label (Label UI). This goes against the design of policy intervention. Second, several governmental policies affects in mixed directions: the subsidies for energy saving policies to the highest degree of the labels contribute to expanding consumer welfare as the program was designed. However, the replacement for new appliances policies decreased the welfare.

Sustainability assessment of energy saving measures: A multi-criteria approach for residential buildings retrofitting—A case study of the Spanish housing stock

The building sector is well known to be one of the key energy consumers worldwide. The renovation of existing buildings provides excellent opportunities for an effective reduction of energy consumption and greenhouse gas emissions but it is essential to identify the optimal strategies. In this paper a multi-criteria methodology is proposed for the comparative analysis of retrofitting solutions. Life Cycle Assessment (LCA) and Life Cycle Cost (LCC) are combined by expressing environmental impacts in monetary values. A Pareto optimization is used to select the preferred strategies. The methodology is exemplified by a case study: the renovation of a representative housing block from the 1960s located in Madrid. Eight scenarios have been proposed, from the Business as Usual scenario (BAU), through Spanish Building Regulation requirements (for new buildings) up to the Passive House standard. Results show how current renovation strategies that are being applied in Madrid are far from being optimal solutions. The required additional investment, which is needed to obtain an overall performance improvement of the envelope compared with the common practice to date, is relatively low (8%) considering the obtained life cycle environmental and financial savings (43% and 45%, respectively).

Production planning of multi-stage multi-option seru production systems with sustainable measures

With the concerns over climate change and the escalation in worldwide population, sustainable development attracts more and more attention of academia, policy makers, and businesses in countries. Sustainable manufacturing is an inextricable measure to achieve sustainable development since manufacturing is one of the main energy consumers and greenhouse gas contributors. In the previous researches on production planning of manufacturing systems, environmental factor was rarely considered. This paper investigates the production planning problem under the performance measures of economy and environment with respect to seru production systems, a new manufacturing system praised as Double E (ecology and economy) in Japanese manufacturing industries. We propose a mathematical model with two objectives minimizing carbon dioxide emission and makespan for processing all product types by a seru production system. To solve this mathematical model, we develop an algorithm based on the non-dominated sorting genetic algorithm II. The computation results and analysis of three numeral examples confirm the effectiveness of our proposed algorithm. © 2014 Elsevier Ltd. All rights reserved.

On the Viability of Microservers for Financial Analytics

Energy consumption and total cost of ownership are daunting challenges for Datacenters, because they scale disproportionately with performance. Datacenters running financial analytics may incur extremely high operational costs in order to meet performance and latency requirements of their hosted applications. Recently, ARM-based microservers have emerged as a viable alternative to high-end servers, promising scalable performance via scale-out approaches and low energy consumption. In this paper, we investigate the viability of ARM-based microservers for option pricing, using the Monte Carlo and Binomial Tree kernels. We compare an ARM-based microserver against a state-of-the-art x86 server. We define application-related but platform-independent energy and performance metrics to compare those platforms fairly in the context of datacenters for financial analytics and give insight on the particular requirements of option pricing. Our experiments show that through scaling out energyefficient compute nodes within a 2U rack-mounted unit, an ARM-based microserver consumes as little as about 60% of the energy per option pricing compared to an x86 server, despite having significantly slower cores. We also find that the ARM microserver scales enough to meet a high fraction of market throughput demand, while consuming up to 30% less energy than an Intel server

Caracterização dos consumos energéticos e estudo do potencial de melhoria da eficiência energética em edifícios de escritórios

A forte preocupação ambiental, nomeadamente a emissão de Gases com Efeito de Estufa (GEE), aliada à constante ameaça do esgotamento dos combustíveis de origem fóssil, leva à necessidade de consumir energia de forma mais eficiente. Neste sentido, surge a promoção da eficiência energética nos diversos sectores consumidores de energia em todo o Mundo. Sabendo que passamos mais de 80% do nosso tempo dentro de edifícios, e que cerca de 40% da energia mundial é consumida nos mesmos [ADENE], é importante operar no sentido de promover a utilização racional de energia e incentivar ao consumo eficiente da mesma nos edifícios. Apesar do esforço que tem sido realizado a nível nacional, no sentido de melhorar a eficiência energética em edifícios de serviços, através da implementação de legislação diversa e de vários programas de incentivo, existem ainda várias lacunas a serem colmatadas e muito trabalho a fazer nesse sentido. Por tudo isto, e principalmente por ter constantemente em mente premissas como “a energia mais barata é aquela que não se consome” ou “não podemos gerir aquilo que não medimos”, surgiu a ideia de realizar esta dissertação, onde inicialmente através de dados provenientes de telecontagem se desenvolve uma tentativa de padronização/tipificação do consumo eléctrico em seis edifícios de escritórios, identificando-se assim algumas situações anómalas em diversos diagramas de carga construídos. Relaciona-se também o consumo eléctrico dos seis edifícios com algumas variáveis exógenas, de modo a perceber a influência das mesmas no consumo eléctrico de cada edifício. Numa vertente mais prática, foram identificadas e quantificadas potenciais medidas de melhoria, comportamentais e técnicas, num dos edifícios em estudo, de modo a poder contribuir para a redução do consumo energético do mesmo. Espera-se que este trabalho, possa eventualmente constituir uma ajuda na caracterização de consumos e detecção de medidas de melhoria em edifícios de escritórios, alcançando a eficiência energética neste tipo de instalações e facilitando assim o trabalho de vários profissionais do sector. Pretende-se igualmente demonstrar a importância da eficiência energética na gestão do uso da energia eléctrica em edifícios, e efectuar um paralelo entre a energia economizada por meio da implementação de medidas/acções de uso racional e eficiente, com a redução da queima de combustíveis fosseis na geração de energia eléctrica e a sua consequente redução nas emissões de dióxido de carbono (CO2), com o objectivo final de melhorar a qualidade de vida no nosso planeta.

Impacto da Microprodução na Forma de Onda de Tensão na Rede de Distribuição de Energia

Actualmente tem sido dada uma importância à energia de origem renovável. No entanto, o conceito de fonte de energia renovável não significa necessariamente que essas fontes sejam renováveis, para o que seria necessário considerar os impactos que a sua produção e utilização tem ao nível dos três pilares fundamentais da sustentabilidade: o social, o ambiental e o económico. Num mundo cada vez mais insustentável, a busca por melhorias ao nível da eficiência energética constitui uma prioridade. A dissertação que aqui se apresenta visa essencialmente analisar o problema que representa a produção distribuída de energia para a amplitude e forma de onda de tensão na rede de distribuição. Sendo do conhecimento dos especialistas que as cavas de tensão constituem um problema significativo, a questão das harmónicas ainda é uma área em desenvolvimento. No caso de estudo que é apresentado no âmbito desta dissertação, pretendeu-se analisar esta problemática ao nível da amplitude e forma da onda de tensão na rede de distribuição. Foi possível tirar algumas ilações relativas ao impacto que a microprodução a partir de fonte FV tem, através da utilização do equipamento de medição adequado. Conclui-se que existe, efetivamente, uma distorção da forma de onda, distorção essa que constitui não só uma desvantagem para os consumidores de energia, visto poder causar efeitos colaterais nos seus equipamentos, mas também um problema de eficiência energética, obrigando a que no futuro, e assumindo que estes sistemas vão proliferar em larga escala a nível global, exista uma exigência em termos de requisitos técnicos como o aumento da secção do cabo elétrico e a respectiva ramificação da rede para a distribuição de energia que por si só, é insustentável.

Aplicação de variadores de velocidade em sistemas de climatização

Por um lado vivemos numa sociedade cujos padrões de conforto são cada vez mais exigentes, por outro encontramo-nos numa era pautada por um certo declínio económico, social e também ambiental. Não se assumindo uma estratégia que limite ou diminua essas condições de conforto resta-nos atuar de forma a que os recursos utilizados para garantir esse mesmo conforto sejam utilizados da melhor forma possível. O setor dos edifícios é responsável por uma grande parcela de consumo de energia na sociedade atual, sendo que os sistemas de climatização que dele fazem parte, apresentam.se na maioria dos casos como os grandes consumidores de energia. Nesse sentido têm sido feitos esforços enormes no sentido de encontrar soluções que garantam a eficiência energética destes sistemas. O Variador Eletrónico de Velocidade apresenta-se como uma das soluções amplamente difundidas, na vertente do controle de processos e economia de energia. A sua aplicação em sistema de climatização é mais um desses casos. Nesse sentido, numa primeira parte é feito o estudo das características e funcionamento dos Variadores de Velocidade, Sistemas de Climatização e sua aplicação conjunta. Em seguida é realizada uma aplicação informática que pretende demonstrar a economia de energia garantida por aplicação de um Variador de Velocidade.

Estratégias de Comercialização de Potência como Medida de Eficiência Energética

A presente dissertação insere-se no âmbito da unidade curricular “ Dissertação” do 2º ano do mestrado em Engenharia Eletrotécnica – Sistemas Elétricos de Energia. Com o aumento crescente do número de consumidores de energia, é cada vez mais imperioso a adoção de medidas de racionalização e gestão dos consumos da energia elétrica. Existem diferentes tipos de dificuldades no planeamento e implementação de novas centrais produtoras de energia renovável, pelo que também por este motivo é cada vez mais importante adoção de medidas de gestão de consumos, quer ao nível dos clientes alimentados em média tensão como de baixa tensão. Desta forma será mais acessível a criação de padrões de eficiência energética elevados em toda a rede de distribuição de energia elétrica. Também a economia é afetada por uma fraca gestão dos consumos por parte dos clientes. Elevados desperdícios energéticos levam a que mais energia tenha que ser produzida, energia essa que contribui ainda mais para a elevada taxa de dependência energética em Portugal, e para o degradar da economia nacional. Coloca-se assim a necessidade de implementar planos e métodos que promovam a eficiência energética e a gestão racional de consumos de energia elétrica. Apresenta-se nesta dissertação várias propostas, algumas na forma de projetos já em execução, que visam sensibilizar o consumidor para a importância da utilização eficiente de energia e, ao mesmo tempo, disponibilizam as ferramentas tecnológicas adequadas para auxiliar a implementação dos métodos propostos. Embora os planos apresentados, sobejamente conhecidos, tenham imensa importância, a implementação nos vários consumidores de sistemas capazes de efetivamente reduzir consumos tem um papel fundamental. Equipamentos de gestão de consumos, que são apresentados nesta dissertação, permitem ao consumidor aceder diretamente ao seu consumo. Podem aceder não apenas ao consumo global da instalação mas também ao consumo específico por equipamento, permitindo perceber onde se verifica a situação mais desfavorável. Funcionalidades de programação de perfis tipo, com limitações de potência em vários períodos horários, bem como possibilidades de controlo remoto com recurso a aplicações para Smartphones permitem a redução de consumos ao nível da rede de distribuição e, desta forma, contribuir para a redução dos desperdícios e da dependência energética em Portugal. No âmbito do trabalho de dissertação é desenvolvida uma metodologia de comercialização de potência, que é apresentada nesta tese. Esta metodologia propõem que o consumidor, em função dos seus consumos, pague apenas a quantidade de potência que efetivamente necessita num certo período de tempo. Assim, o consumidor deixa de pagar uma tarifa mensal fixa associada á sua potência contratada, e passará a pagar um valor correspondente apenas à potência que efetivamente solicitou em todas as horas durante o mês. Nesta metodologia que é apresentada, o consumidor poderá também fazer uma análise do seu diagrama de cargas e simular uma alteração da sua tarifa, tarifa esta que varia entre tarifa simples, bi-horária semanal, bi-horária diária, tri-horária semanal ou tri-horária diária, de forma a perceber em qual destas pagará um menor valor pela mesma energia. De forma a que o consumidor possa perceber se haverá vantagem de uma alteração para uma potência contratada flexível, ou para uma outra tarifa associada á energia, tem ao seu dispor uma ferramenta, que em função dos seus consumos, permite retirar conclusões sobre o preço final a pagar na fatura, após cada tipo de alteração. Esta ferramenta foi validada com recurso a várias simulações, para diferentes perfis de consumidores. Desta forma, o utilizador fica a perceber que realmente pode poupar com uma potência contratada flexível, ao mesmo tempo que pode identificar-se com um perfil de simulação e, mais facilmente, perceber para que alteração tarifária pode usufruir de uma maior poupança.

Influência dos equipamentos de aquecimento, arrefecimento e AQS na certificação energética de edifícios

Na União Europeia os sectores dos transportes e da indústria são ambos grandes consumidores de energia, mas são os edifícios residenciais e de serviços onde o consumo energético é maior, e em 2005, segundo a EnerBuilding, representavam cerca de 17% dos consumos de energia primária em termos nacionais. A energia gasta com a iluminação, o aquecimento, o arrefecimento e AQS das habitações, locais de trabalho e locais de lazer é superior à consumida pelos sectores dos transportes e da indústria. As habitações representam dois terços do consumo total de energia dos edifícios europeus, o qual aumenta todos os anos com a melhoria da qualidade de vida, traduzindo-se numa maior utilização dos sistemas de climatização. Neste sentido, e de acordo com o decreto-lei que transpõe para a legislação portuguesa a diretiva comunitária relativa ao desempenho energético dos edifícios, todos os Estados da União Europeia devem ter um sistema de certificação energética para informar o cidadão sobre a qualidade térmica dos edifícios, aquando da construção, da venda ou do arrendamento. Assim, entrou em vigor em Portugal, desde 1 de Janeiro de 2009, a obrigatoriedade de apresentação de um certificado de eficiência energética, no ato de compra, venda ou aluguer de edifícios novos e existentes. A certificação energética permite assim aos futuros utilizadores dos edifícios obter informação sobre os potenciais consumos de energia, no caso dos novos edifícios ou no caso de edifícios existentes sujeitos a grandes intervenções de reabilitação, dos seus consumos reais ou aferidos para padrões de utilização típicos, passando o consumo energético a integrar um conjunto dos aspetos importantes para a caracterização de qualquer edifício. Em edifícios de serviços, o certificado energético assegura aos utentes do edifício ou da fração que este reúne condições para garantir a eficiência energética e a adequada qualidade do ar interior. Uma vez que passamos 80% do nosso tempo em edifícios, e que isto se reflete num consumo cada vez mais elevado do sector residencial e dos serviços no consumo total energético do país, este trabalho pretende fazer a comparação dos vários equipamentos de aquecimento, de arrefecimento e de AQS e qual a influência dos mesmos na certificação energética de edifícios, e consequentemente na eficiência dos mesmos, sendo que a eficiência e a certificação energética de um edifício deve ser um aspeto relevante a levar em consideração no momento do planeamento ou da construção, bem como na aquisição de uma nova habitação. Um projeto concebido de modo a tirar proveito das condições climáticas, da orientação solar, dos ventos dominantes e utilizadas técnicas construtivas e os materiais adequados, é possível reduzir os gastos energéticos com a iluminação ou os sistemas de climatização.