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FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais O presente trabalho apresenta uma metodologia para o planejamento de sistemas híbridos de energia elétrica (SHEE) com análise de risco, considerando a política regulatória aplicada a sistemas de distribuição do Brasil (Resolução Normativa 482/2012 da ANEEL). Para tal, o problema é modelado como programação estocástica considerando incertezas associadas às variáveis aleatórias do problema: índice de claridade para o sistema fotovoltaico, demanda de carga, preço de combustível para geração termoelétrica e tarifa de energia. No modelo proposto, cenários são definidos para considerar as variáveis aleatórias citadas de forma combinada, ou seja, uma dada combinação dessas variáveis resulta em um cenário. Adicionalmente, a metodologia inclui ferramenta de análise de propensão ao risco econômico de cada consumidor. A metodologia determina o número e tipo de painéis fotovoltaicos, a capacidade de geração a diesel e de sistema de armazenamento a bateria, em que o objetivo é minimizar os custos de investimento e operação ao longo do horizonte de planejamento. Estudos de casos envolvendo dois consumidores comerciais de grande porte são introduzidos para avaliar a metodologia proposta. Para modelar e resolver o problema de otimização resultante, utilizou-se o modelo de desenvolvimento de código aberto, Pyomo, baseado em linguagem Python, em conjunto com o solver Gurobi. Uma importante conclusão é que a metodologia pode auxiliar consumidores na tomada de decisão sobre o investimento em SHEE. This work presents a methodology for planning hybrid electrical energy systems (HEES) with risk analysis, considering the regulatory policy applied to distribution systems in Brazil (ANEEL Normative Resolution 482/2012). For this purpose, the problem is modeled as stochastic programming considering uncertainties associated with random variables of the problem: clearness index for the photovoltaic system, load demand, fuel price for thermoelectric generation and energy tariff. In the proposed model, scenarios are defined to consider the random variables mentioned in a combined way, that is, a given combination of these variables results in a scenario. Additionally, the methodology includes a tool to analyze the economic risk propensity of each consumer. The methodology determines the number and type of the photovoltaic panels, diesel generation capacity and battery storage system capacity, in which the objective is to minimize investment and operation costs over the planning horizon. Case studies involving two large commercial consumers are introduced to evaluate the proposed methodology. To model and solve the resulting optimization problem, the Pyomo, a Python-based, open-source optimization modeling language and Gurobi solver was used, respectively. An important conclusion is that the methodology can assist consumers in the decision-making of investing in HEES

Agribusiness stands out for its participation in the Brazilian economy and for the expressive generation of jobs and income. In this sector, coffee activity is of great importance, with Brazil being the world's largest producer and exporter of this grain. However, its cultivation generates a large amount of waste that, if not properly treated, can be highly harmful in causing impacts and imbalances to the environment. When the coffee is processed in a wet way, an effluent with a high organic content, called coffee wastewater (ARC), is generated. The objective was to study the potential of biogas production from ARC in a rural property in Minas Gerais. Samples treated with wet conditions, collected on a farm that produces Arabica coffee, were considered in Conselheiro Pena - Minas Gerais. The samples were subjected to physical-chemical analysis and then the production of methane, which makes up the biogas, was evaluated by stoichiometric calculation. It was found that the amount of methane generated was not sufficient to justify the energy use of ARC for the studied rural property. An alternative would be the co-digestion to increase the organic load and, consequently, the potential for energy generation La agroindustria se destaca por su participación en la economía brasileña y por la importante generación de empleo y renta. En este sector, la actividad cafetalera es de gran importancia, siendo Brasil el mayor productor y exportador mundial de este grano. Sin embargo, su cultivo genera una gran cantidad de residuos que, si no se tratan adecuadamente, pueden ser altamente nocivos al provocar impactos y desequilibrios en el medio ambiente. Cuando el café se procesa húmedo, se genera un efluente con un alto contenido orgánico, llamado agua residual de café (ARC). El objetivo fue analizar el potencial de producción de biogás a partir de ARC en una propiedad rural en Minas Gerais. Se consideraron muestras tratadas en húmedo, recolectadas en una finca productora de café arábica, ubicada en Conselheiro Pena - Minas Gerais. Las muestras se sometieron a análisis físico-químico y luego se evaluó mediante cálculo estequiométrico la producción de metano, que compone el biogás. Se encontró que la cantidad de metano generado no fue suficiente para justificar el uso energético del ARC para el predio rural estudiado. Una alternativa sería la codigestión para aumentar la carga orgánica y, en consecuencia, el potencial de generación de energía. O agronegócio destaca-se por sua participação na economia brasileira e pela expressiva geração de emprego e renda. Neste setor, a atividade cafeeira tem grande importância, sendo o Brasil o maior produtor e exportador mundial deste grão. Porém, seu cultivo gera grande quantidade de resíduos que, se não tratados de maneira adequada, podem ser altamente prejudiciais ao provocar impactos e desequilíbrios ao meio ambiente. Quando o processamento do café é realizado por via úmida, é gerado um efluente com elevado teor orgânico, denominado água residuária do café (ARC). Objetivou-se analisar o potencial da produção de biogás a partir da ARC em uma propriedade rural de Minas Gerais. Foram consideradas amostras tratadas por via úmida, coletadas em uma fazenda que produz café arábica, situada em Conselheiro Pena – Minas Gerais. As amostras foram submetidas a análises físico-químicas e em seguida, avaliada a produção de metano, que compõe o biogás, por cálculo estequiométrico. Verificou-se que a quantidade de metano gerado não foi suficiente para justificar o uso energético da ARC para a propriedade rural estudada. Uma alternativa seria a co-digestão para aumentar a carga orgânica e, consequentemente, o potencial de geração de energia.

The past decades have seen a diversification of the sugarcane industry with the emergence of new technology to produce bioenergy from by-product and waste process streams. Given Brazil’s ambitious goal of reducing green-house gas emissions by over 40% below 2005 levels by 2030, it is of paramount importance to develop reliable decision-making systems in order to stimulate investment in these low-carbon technologies. This paper seeks to develop a more accurate optimization model to inform risk-conscious investment decisions for bioenergy generation capacity in sugarcane mills. The main objective is for the model to enable a better understanding of how Brazilian government policies, such as the electricity price in the regulated market, may impact these investments, by taking into account the uncertainty in sugar, ethanol and spot electricity markets and the interdependency between production and investment decisions in terms of saleable product mix. The proposed methodology combines portfolio optimization theory with superstructure process modeling and it relies on simple surrogates derived from a detailed sugarcane plant simulator to retain computational tractability and enable scenario analysis. The case study of an existing sugarcane plant is used to demonstrate the methodology and illustrate how the model can assist decision-makers. In all of the scenarios assessed, the model recommends investment in extra bioelectricity capacity via the anaerobic digestion of vinasse but advises against investment in second-generation ethanol production via the hydrolysis of surplus bagasse. Furthermore, the decision to upgrade the cogeneration system with a condensation turbine is highly sensitive to the electricity price practiced in the regulated market, capacity constraints on the sugar-ethanol mix, and the accepted level of risk. Another key insight drawn from the case study is that recent market conditions have favored a production focused on the sugar business, making it challenging for policy-makers to create attractive scenarios for biofuels. Long-term electricity contracting appears to be the main hedging strategy for de-risking other products and investments in the sugarcane business, provided it is priced adequately.

CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico Este trabalho apresenta a análise e o desenvolvimento experimental de uma estrutura topológica de Inversor Trifásico Bidirecional do tipo Fonte de Tensão com elevado fator de potência (FP) para aplicação em microrredes com presença de barramento de corrente contínua (CC), analisando seu desempenho na injeção de potência ativa na rede e mantendo o barramento CC estável. O sistema é composto por um filtro LCL para amenizar as componentes harmônicas. Para analisar o comportamento da topologia, implementou-se um modelo computacional na plataforma PSIM® através do qual foi possível verificar a eficiência da estratégia de controle utilizando transformada de Park (DQ0). Para realizar sincronia da tensão e da corrente na rede foram testados dois modelos PLL: SRF-PLL e PLL monofásico com referencial fixo. Por fim, com o intuito de corroborar com a teoria proposta, desenvolveu-se um protótipo para potência nominal de 2kW com estratégia de controle digital implementada a partir de um DSP (Digital Signal Processor). Foram realizados ensaios individuais em cada uma das etapas de operação além de ensaios apresentando a transição entre os dois modos de forma a comprovar suas características de estrutura bidirecional. This work presents the analysis and experimental development of a topological structure of Bidirectional Three-Phase Voltage Source Inverter with high a power factor (PF) for application in micro grids with DC bus, analyzing its performance in the injection of active power in the network and maintaining the stable DC bus. The system contains an LCL filter to decrease the harmonic components. In order to analyze the behavior of the topology, a computational model was implemented in the PSIM® platform through which it was possible to verify the efficiency of the control strategy using Park transform (DQ0). For voltage and current synchronization, two PLL models were tested: SRF-PLL and single-phase PLL with fixed reference. Finally, in order to corroborate with the proposed theory, a prototype was developed for nominal power of 2kW with digital control strategy implemented from a DSP (Digital Signal Processor). Individual tests were carried out in each of the operation stages, besides tests presenting the transition between the two modes in order to prove their bidirectional structure characteristics. Dissertação (Mestrado)

Submitted by Daniella Santos (daniella.santos@ufma.br) on 2019-04-09T18:07:07Z No. of bitstreams: 1 JessicaAlmeida.pdf: 3782984 bytes, checksum: 8a7cff56f7cf1ca5ede2b01663c1a66a (MD5) Made available in DSpace on 2019-04-09T18:07:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JessicaAlmeida.pdf: 3782984 bytes, checksum: 8a7cff56f7cf1ca5ede2b01663c1a66a (MD5) Previous issue date: 2019-02-27 FAPEMA Electric power systems are going under fundamental changes that consist, among other things, in the modernization of generation, transmission and distribution technologies. The electrical generation from large centralized systems, usually based on fossil fuels, began to move to a new ideology that consists in more decentralized systems with small generating units, connected to the conventional electric grid and using alternative sources of energy, the microgrids. The growing integration of distributed generation into power systems, due to the need to meet the demand for electricity, in a reliable and sustainable manner, directs efforts to evaluate the impacts caused by the connection of these with the distribution system as well as the analysis of the optimized operation of these systems which are characterized by the variability of renewable sources. These energy sources are preferred because they are environmental friendly and their integration to form a hybrid system presents an excellent choice for distributed energy production improving the reliability, efficiency and safety of the energy system. This dissertation discusses the operation of a micro-grid with oceanic and solar photovoltaic hybrid generation. Hybrid systems with solar photovoltaic generation have already been well studied due to the fact that this is a consolidated technology. In view of these aspects, this work proposes the study more directed to the oceanic energy integration impacts, which is a renewable source still little studied, in the conventional distribution network. Subsequently, the optimum dispatch problem of an oceanic and solar photovoltaic hybrid microgrid with storage system and connected to the electric grid was formulated and solved. The problem was formulated as a non-linear optimization problem with mixed variables, which is solved efficiently through a problem-oriented metaheuristic. Os sistemas elétricos de potência estão passando por mudanças fundamentais que consistem, entre outras coisas, na modernização das tecnologias de geração, transmissão e distribuição. A geração de energia elétrica proveniente de grandes sistemas centralizados, geralmente baseados em combustíveis fosséis começou a transitar para uma nova ideologia que consiste na utilização de sistemas mais descentralizados com unidades geradoras de pequeno porte, ligados à rede elétrica convencional e que utilizam fontes alternativas de energia, as microrredes. A crescente inserção da geração distribuída em sistemas de potência, devido à necessidade de atender ao aumento da demanda por energia elétrica, de maneira confiável e sustentável, direciona esforços para a avaliação dos impactos causados pela conexão destas com o sistema de distribuição assim como a análise da operação otimizada desses sistemas que são caracterizados pela variabilidade das fontes renováveis. Essas fontes de energia são preferidas por serem ecologicamente corretas e a sua integração para formar um sistema híbrido apresenta uma excelente opção para a produção de energia distribuída melhorando a confiabilidade, eficiência e segurança do sistema de energia. Nesta dissertação é discutida a operação de uma microrrede com geração híbrida oceânica e solar fotovoltaica. Os sistemas híbridos com geração solar fotovoltaica já foram bastante estudados devido ao fato desta ser uma tecnologia consolidada. Diante destes aspectos, neste trabalho é proposto o estudo mais direcionado ao impacto da integração das energias oceânicas, que é uma fonte renovável ainda pouco estudada, na rede de distribuição convencional. Posteriormente, foi formulado e resolvido problema do despacho ótimo de uma microrrede híbrida oceânica e solar fotovoltaica com sistema de armazenamento e conectada à rede elétrica. O problema foi formulado como um problema de otimização não linear com variáveis mistas, que é resolvido eficientemente a através de uma meta-heurística orientada para o problema.

This paper describes the obtaining of fatty acids ethyl esters from Acai (Euterpe oleracea Martius), Buriti (Mauritia flexuosa) and spent coffee grounds oils using a Beauveria bassiana lipase expressed in Aspergillus nidulans, which gene was cloned in pExpyr vector. Carbon sources were tested to enhance recombinant lipase secretion. Cassava peels, corn meal, corn syrup, sorghum seed and wheat bran induced higher lipase activity. Monosaccharides, when combined to previously cited carbon sources, interfered at lipase production: fructose and glucose enhanced lipase production, especially on sorghum seed and wheat bran cultures; while xylose diminished its production. Lipase was immobilized on hydrophobic resins, and derivatives were characterized using pNPP transesterification with ethanol as co-substrate. Sepabead-C18 derivative demonstrated as better pNPP transesterification catalyzer, being 2-fold higher than butyl derivative. The Sepabead-C18 derivative was biochemically characterized using different temperatures and solvents. The transesterification of Acai, Buriti and coffee spent grounds oils were performed with cyclohexane, and the product content was quantified using gas-chromatography as 17.1%, 5.0%, and 3.4%, respectively. The results demonstrated the potential of immobilized heterologous lipases to produce ethyl ester from Brazilian natural oils and a common food waste. This work will improve the enzymatic methodologies for biodiesel industry.

Greenhouse gas emissions are one of the most critical worldwide concerns, and multiple efforts are being proposed to reduce these emissions. Shipping represents around 2% of global CO 2 emissions. Since ship power systems have a high dependence on fossil fuels, hybrid systems using diesel generators and batteries are becoming an interesting solution to reduce CO 2 emissions. In this article, we analyze the potential implementation of Li-ion batteries in a platform supply vessel system through simulations using HOMER software (Hybrid Optimization Model for Multiple Energy Resources). We evaluate the impact of battery characteristics such as round trip efficiency, rated power, and energy capacity. We also evaluate the potential CO 2 emissions reduction that could be achieved with two of the most common types of Li-ion batteries (lithium titanate, lithium iron phosphate). Furthermore, we consider that the Li-ion batteries are installed in a 20 ft container. Results indicate that the lithium iron phosphate battery has a better performance, even though the difference between both technologies is lower than 1% of total emissions. We also analyze the potential emissions reduction for different parts of a mission to an offshore platform for different configurations of the ship power system. The most significant potential CO 2 emissions reduction among the analyzed cases is 8.7% of the total emissions, and it is achieved by the configuration including the main and auxiliary diesel engines as well as batteries. Finally, we present managerial implications of these results for both companies operating ships and ship building companies.

A crescente demanda de energia elétrica pela sociedade tem feito com que se busque novas formas de geração, exigindo um aumento da participação das fontes renováveis de energia na matriz energética global, dadas as restrições ambientais. Desse forma, as redes inteligentes de energia introduzem conceitos no sistema elétrico, como microrredes e nanorredes, as quais possuem sua geração baseada em fontes renováveis como eólica e solar. A produção de energia por essas fontes está atrelada a fatores naturais como irradiação solar e vento, o que leva à necessidade de sistemas de armazenamento de energia em banco de baterias para garantir o fornecimento à nanorrede com baixa ou nenhuma dependência da rede elétrica de distribuição. Neste contexto, este trabalho apresenta um estudo acerca de um conversor bidirecional CC-CC, para interface entre sistema de armazenamento de energia e barramento CC de uma nanorrede. Este conversor possui a finalidade do controle de fluxo de potência entre estes elementos, seja carregando o banco de baterias de 24V (modo direto) ou mantendo a tensão de 380V no barramento CC (modo reverso). Diante de várias topologias bidirecionais, foi escolhido um conversor a base de uma estrutura ressonante. Estes conversores caracterizam-se por processar energia com comutação suave nos interruptores eletrônicos. Dentre as várias topologias ressonantes, o conversor Meia-Ponte ressonante LLC série-paralelo isolado foi escolhido, adaptando-o para sua estrutura bidirecional, levando a uma topologia pouco explorada na literatura. A estrutura da nanorrede é apresentada e testes são realizados para análise do desempenho do conversor nos modos direto e reverso. The growing demand for electricity by society has led to the search for new forms of generation, requiring an increase in the share of renewable energy sources in the global energy matrix, given the environmental constraints. In this way, the smartgrids introduce concepts in the electrical system, such as microgrids and nanogrids, which have their generation based on renewable sources such as wind and solar. The production of energy from these sources is linked to natural factors such as solar irradiation and wind, which leads to the need of energy storage systems in battery banks to guarantee the supply to the nanorede with low or no dependence of the electricity distribution network. In this context, this work presents a study about a bidirectional DC-DC converter, for interfacing between a power storage system and a nanogrid DC bus. This converter has the purpose of controlling the power flow between these elements, either by charging the battery bank of 24V (forward mode) or by maintaining the voltage of 380V in the DC bus (backward mode). In front of several bidirectional topologies, a converter was chosen based on a resonant structure. These converters are characterized by processing power with soft switching on the electronic switches. Among the several resonant topologies, the LLC series-parallel resonant Half-bridge converter was chosen, adapting it to its bidirectional structure, leading to a little explored topology in the literature. The structure of the nanoread is presented and tests are performed to analyze the performance of the converter in forward and backward modes.

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Este trabalho apresenta a análise e o desenvolvimento experimental de uma estrutura topológica de Retificador Híbrido Monofásico Bidirecional (RHMB) com elevado fator de potência (FP) e reduzida Distorção Total de Corrente (DTI) para aplicação em microrredes de Corrente Contínua (CC). A estrutura proposta oferece as características operacionais de retificador ou de inversor de acordo com a demanda do sistema, drenando uma corrente em conformidade com a norma de qualidade de energia IEC 61000-3-2 durante a retificação e injetando uma corrente em conformidade com a norma IEEE 1547 durante a injeção. Para analisar o comportamento da topologia, implementou-se um modelo computacional na plataforma PSIM® através do qual foi possível verificar a eficiência da estratégia de controle para imposição de corrente senoidal baseada no cálculo da DTI em tempo real durante as condições normais de operação (operação como retificador) e ainda o fornecimento de um barramento CC constante e injeção de potência ativa na rede durante a condição de excedente de energia (operação como inversor). Por fim, com o intuito de corroborar com a teoria proposta, desenvolveu-se um protótipo para potência nominal de 1kW com estratégia de controle digital implementada a partir de um DSP (Digital Signal Processor). Foram realizados ensaios individuais em cada uma das etapas de operação além de ensaios apresentando a transição entre os dois modos de forma a comprovar suas características de estrutura híbrida e bidirecional. This work presents the analysis and the experimental development of a topological structure of a Bidirectional Single-Phase Hybrid Rectifier (BSHR) with High a Power Factor (PF) and reduced Total Harmonic Distortion (THD) for applications in DC Microgrids. The proposed structure offers the rectifier or inverter operating characteristics according to system demand by draining a current in accordance with the IEC 61000-3-2 power quality standard during a rectification and injecting a current in accordance with the IEEE 1547 standard during the injection. In order to analyze the behavior of the proposed topology, a computational model was implemented in the PSIM® platform through which it was possible to verify the efficiency of the control strategy for sinusoidal current imposition based on real-time THD calculation during normal operating conditions (working as a rectifier) and also the supply of a constant DC bus and active power injection in the grid during the surplus energy condition (power inverter operation). Finally, in order to corroborate with the proposed theory, a prototype was developed for nominal power of 1kW with digital control strategy implemented from a DSP (Digital Signal Processor). Individual tests were carried out in each of the stages of operation besides tests presenting the transition between the two modes in order to prove its characteristics of hybrid and bidirectional structure. Dissertação (Mestrado)

Orientador: Prof. Dr. Ricardo Caneloi dos Santos Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Energia, Santo André, 2018. Os sistemas de transmissão de alta tensão em corrente contínua, conhecidos como HVDC, estão se tornando uma alternativa cada vez mais comum para atender à crescente demanda de energia elétrica, tendo em vista que estes podem propiciar uma conexão mais eficiente entre centrais geradoras e centros consumidores muito distantes. Além disso, a utilização de sistemas HVDC tem se mostrado uma alternativa viável para a conexão de fontes renováveis de energia, como, por exemplo, usinas eólicas offshore. No entanto, a implementação de sistemas de transmissão HVDC traz também a necessidade de uma proteção mais eficiente, com o objetivo de evitar danos aos equipamentos e minimizar problemas de qualidade de energia em caso de anomalias na rede. A proteção de sistemas HVDC apresenta uma série de desafios, sobretudo na detecção, classificação e localização de faltas, já que estas podem ocorrer a montante da subestação retificadora (CA), na linha de transmissão CC, ou jusante da subestação inversora (CA). A rápida detecção de faltas em sistemas HVDC tem grande relevância, visto que tais sistemas transportam grande quantidade de potência e possuem componentes com capacidade limitada para suportar elevadas correntes de falta. Este trabalho visa apresentar uma metodologia baseada em redes neurais artificiais para a detecção, classificação e localização de faltas em sistemas VSC-HVDC e LCC-HVDC. Essas tarefas são realizadas por meio da análise dos sinais de tensão CA e CC disponíveis somente na subestação retificadora, sem necessidade de link de comunicação. No entanto, os algoritmos desenvolvidos a partir da metodologia proposta são capazes de cobrir faltas tanto nas subestações conversoras, como na linha CC. Para desenvolver e avaliar os algoritmos propostos uma grande quantidade de casos de falta foi simulada, variando-se o tipo de falta, o local da falta e a resistência de falta, bem como as condições operativas dos sistemas CA. Os resultados obtidos revelam que por meio da metodologia proposta são obtidos algoritmos eficazes para a execução das tarefas de proteção nos sistemas VSC-HVDC e LCC-HVDC adotados neste trabalho High voltage direct current (HVDC) systems are becoming an usual option for supplying the increase of energy demand, since these systems may supply more efficient connection from power generators to remote load centers. Moreover, HVDC systems have been considered a viable alternative to connect renewable energy sources as offshore windfarms. However, the implementation of HVDC systems brings the need for a fast and efficient protection for those systems, in order to avoid damages to equipment and infrastructure and minimize problems of power quality in case of power system faults or disturbances. HVDC protection presents many challenges on fault detections, classification and location, since they may occur upstream the rectifier station (on AC), in the transmition line (on DC) or downstream the inverter substation (also on AC). A fast fault detection in HVDC systems have is important, since these systems transmit large amounts of power and due to the technical limitations of disconnection devices. The purpose of this work is to present a methodology based on artificial neural network for fault detection, classification and location in VSC-HVDC and LCC-HVDC systems. This detection is made analyzing AC/DC voltage signals present on the rectifier substation without using communication links. Even so, the algorithms are able to cover faults in the converter substations as well as in the DC line. In the end of this work, the test results of the proposed algorithm for two different HVDC systems, one VSC and other LCC, are presented. In both systems, the algorithm was widely tested in many different fault cases in order to confirm its good performance. In order to develop and evaluate the proposed algorithms, a large number of fault cases were simulated, varying the fault type, the fault location and the fault resistance as well as the operational conditions of AC systems. The results show that, through the proposed methodology, the obtained algorithms are effective for protection tasks in the VSC-HVDC and LCC-HVDC systems adopted in this work.

Monopiles are one of the most commonly used offshore foundation for wind turbines. Their static capacity, p-y curve and cyclic loading behaviour have been studied using 1 g tests and centrifuge tests, but there is little experimental data regarding their natural frequency, especially using centrifuge testing. The design of offshore wind turbine foundations is largely governed by natural frequency as resonance due to cyclic loading can cause damage and even failure. Understanding the dynamic response of the monopile under free vibration is thus critical to design. This paper presents the results of novel monopile (large diameter) and single pile (small diameter) tests in a centrifuge to for the first time directly determine the natural frequency (fn) of the pile-soil system. An experimental methodology was used to define the natural frequency via measured acceleration and force time histories and their fast Fourier transforms (FFT) under a force applied at a controlled frequency. The effects of pile diameter, embedded length, free length of the tower and soil density on fn were investigated in the centrifuge tests. The same models used in the centrifuge test at 50 g were also tested at 1 g in order to assess the relevance of earlier 1 g investigations into system behaviour. The measured natural frequency of wind turbine monopiles in centrifuge models during harmonic loading from a piezo-actuator, confirmed that soil structure interaction at an appropriate stress level must be taken into account to obtain the correct natural frequency. The experimental data was compared to theoretical solutions, giving important insights into the behaviour of these systems.

Orientador: Prof. Dr. Thales Souza Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Santo André, 2018. Este trabalho apresenta um estudo de estabilidade estática de tensão que utiliza o fluxo de carga continuado para determinação das curvas PV. A determinação das curvas PV permite a obtenção da margem de estabilidade de tensão que consiste na determinação da quantidade de carga adicional, a partir de um ponto de operação, que causaria o colapso de tensão no sistema. Ademais, com o objetivo de verificar a influência na rede elétrica, o estudo proposto considera a inserção de centrais geradoras eólicas como representação de energia renovável e intermitente. Nesse sentido, de maneira a buscar uma otimização computacional e numérica do algoritmo utilizado para o processo de simulação, é empregada a computação paralela como uma ferramenta de otimização computacional de forma que possam ser executadas em diferentes unidades de processamento ao mesmo tempo, reduzindo o tempo total de execução. Para tanto, é apresentada uma metodologia de programação paralela em Unidades de Processamento Gráfico (GPU), utilizando a plataforma de programação CUDA, aplicada ao fluxo de carga continuado nos cálculos computacionais intensivos e a CPU, encarregada de comandar a sequência do algoritmo e executar cálculos menores. Assim, a partir das simulações propostas, é realizada uma comparação de desempenho e precisão entre utilizar ou não o processamento paralelo, com fim de otimizar os estudos de estabilidade requeridos no planejamento e operação do sistema elétrico. This work is focused in a study of static voltage stability that uses the Continuation Power Flow (CPF) to determine the PV curves. The determination of the PV curves allows obtaining the Voltage Stability Margin, which consists in determining the amount of additional load from an operation point that would cause the voltage collapse in the system. In addition, the proposed study considers the insertion of Wind Energy Conversion Systems (WECS) as a representation of renewable energy, with the objective of verifying its influence in the electric network. In doing so, to achieve a computational and numerical optimization of the algorithm used for the simulation process, parallel computing is used as a computational optimization tool, so that it can be executed in different processing units simultaneously, reducing the total execution time. In this way, a methodology of parallel programming in Graphics Processing Units (GPU) is presented using the platform of programming CUDA, applied to the Continuation Power Flow in the intensive computational calculations and the CPU, in charge for commanding the sequence of the algorithm and performing smaller calculations. Thus, from the proposed simulations, a comparison of performance and precision parallel processing and non-parallel processing is performed, in order to optimize the stability studies required in electrical system planning and operation.

Desde 2014, devido à crise hídrica brasileira, tem sido necessário maior despacho de usinas termelétricas, ocasionando reajustes tarifários de energia elétrica e aumento da emissão de poluentes. Assim, o uso de fontes renováveis vem ganhando espaço e entre elas está a biomassa, muitas vezes descartada inadequadamente. Considerando o aproveitamento de dejetos suínos, biomassa de alto potencial de geração de gás metano, este trabalho analisa a viabilidade de implantação de biodigestores anaeróbicos em residências como forma de geração distribuída. Os resultados indicam que a proposta contribui para redução da emissão de poluentes, trazendo vantagens financeiras ao sistema de saúde, que podem ser convertidas em incentivos aos produtores de energia, tornando o sistema economicamente viável.

Submitted by ALESSANDRO LUCINDO DA LUZ null (aledaluz@hotmail.com) on 2018-01-10T01:24:32Z No. of bitstreams: 1 Operacao flexivel conversores_ALuz.pdf: 10997918 bytes, checksum: 18fe1f6d3eba73d11bf63fab8cf0a0be (MD5) Approved for entry into archive by Maria Marlene Zaniboni null (zaniboni@bauru.unesp.br) on 2018-01-10T11:41:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 luz_al_me_bauru.pdf: 10997918 bytes, checksum: 18fe1f6d3eba73d11bf63fab8cf0a0be (MD5) Made available in DSpace on 2018-01-10T11:41:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 luz_al_me_bauru.pdf: 10997918 bytes, checksum: 18fe1f6d3eba73d11bf63fab8cf0a0be (MD5) Previous issue date: 2017-11-13 Este trabalho de mestrado descreve uma estratégia de operação multifuncional e flexível aplicado a conversores trifásicos CC-CA (inversores) conectados à rede de distribuição de energia elétrica. A estratégia proposta é capaz de injetar potência ativa na rede e compensar correntes de distúrbios (reativos, desbalanço e harmônicos) simultaneamente. O maior objetivo desta operação flexível é de melhorar a Qualidade de Energia Elétrica em um ponto de acoplamento comum (PAC) permitindo a compensação total ou parcial destes distúrbios ou fatores que degradam a Qualidade de Energia Elétrica. O fator de potência é o principal fator de qualidade a ser observado e ele é calculado através da Teoria da Potência Conservativa – CPT. Entretanto, com base no fator de potência medido pelo lado da rede de distribuição e o fator de potência desejado, um coeficiente de compensação – k é calculado para o ajuste das correntes de compensação dos distúrbios que geram a potência não ativa. This paper depicts a multifunctional and flexible control strategy applied in three-phase inverters, which are connected to the distribution network. The proposed strategy is able to inject active power into the electrical grid and compensate current disturbances (reactive, harmonics and unbalance) simultaneously. The main goal of this flexible strategy is to improve the Power Quality at the point of common coupling (PCC) allowing full or partial compensation of disturbances. Power factor is the main quality index observed and it is calculated according to Conservative Power Theory - CPT. Therefore, based on the power factor measured in the grid side and the desired value for the power factor, a compensation coefficient - k is calculated continuously adjusting the amplitude of the compensation current.

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Este trabalho avalia experimentalmente as tecnologias string, microinversor e conversor c.c.-c.c., de modo a contribuir para a construção do conhecimento científico da aplicação das diferentes arquiteturas de interligação de geradores fotovoltaicos à rede elétrica convencional. Para isso são utilizados diferentes sistemas instalados no laboratório do GEDAE/UFPA, Região Norte do país. Comparou-se os desempenhos de acordo com as informações nos diferentes mecanismos de aquisição de dados disponíveis no laboratório. Tendo em vista que alguns desses mecanismos de aquisição de dados fornecem somente o valor da energia acumulada ao longo do dia, foi dado um enfoque na operação global dos diferentes sistemas analisados. Contudo, naqueles sistemas onde maiores detalhes da operação foram monitorados, seja por sistemas de aquisição do próprio equipamento ou por equipamentos existentes no laboratório (osciloscópio digital Fluke, wattímetro, etc), análises pontuais importantes, mais detalhadas da operação do sistema, foram desenvolvidas. Os resultados obtidos mostram que o conversor c.c.-c.c. apresentou desempenhos superiores aos demais sistemas monitorados. Contudo constatou-se a ocorrência de problemas devido ao processo de pareamento dos conversores c.c.-c.c. na operação do sistema que permanecem até os dias de hoje. This work aims to experimentally evaluate the string, microinverter and d.c.-d.c. converter technologies, in order to contribute to scientific knowledge construction in applications of the different interconnection architectures of photovoltaic generators to the conventional electric grid. For this, were used different systems installed at GEDAE’s laboratory (UFPA), located in northern region of the country. It was compared the performances according to the information from different data acquisition mechanisms available in the laboratory. In face of some of these data acquisition mechanisms provide only the value of energy accumulated throughout the day, a focus was given on the overall operation of the different systems analyzed. However, in those systems which greater operational details were monitored, either by the equipment's own acquisition system or already existing equipment in the laboratory (Fluke Digital Storage Oscilloscope, Digital Power Meter, etc.), important point analyzes with more detailed operation of the system were performed. The obtained results show that the d.c.-d.c. converters system presented superior performance to the other monitored systems. However, it has been found the occurrence of problems due to the pairing process of the d.c.-d.c. power converters in the operation of such systems that remain until now.

Resumo As áreas urbanas podem ser consideradas sistemas físicos, funcionais e também energéticos, nos quais seus componentes apresentam interdependências que condicionam seu metabolismo, desempenho e eficiência. O objetivo do presente artigo é analisar, de forma comparativa e multicriterial, estratégias em sustentabilidade urbana, na escala de bairros, tomando por base os casos de Cidade Pedra Branca (Palhoça, Brasil) e Vauban (Freiburg, Alemanha). Parâmetros e indicadores relativos à governança, morfologia urbana, mobilidade e acessibilidade urbanas, eficiência energética e suprimento de energia foram identificados, sistematizados e analisados segundo seu potencial de resolução de desafios técnicos, sociais, econômicos, ambientais e/ou institucionais. Os resultados mostraram que o planejamento urbano na escala do bairro pode colaborar decisivamente para melhorar as condições de vida das comunidades urbanas e auxiliar na administração municipal e setorial. Mostraram-se ainda promissoras as seguintes estratégias: forte governança pelo setor público ou pelos proprietários dos empreendimentos para controlar o cronograma e a qualidade dos projetos; aplicação de estratégia intersetorial para tornar mais eficiente o sistema de mobilidade urbana; e valorização da gestão da demanda de energia para ampliar o uso de energias renováveis e locais. Abstract Urban areas can be considered as physical, functional and also energy systems, whose components present interdependencies that affect their metabolism, performance and efficiency. The purpose of this article is to analyse, in a comparative and multi-criteria method, urban sustainability strategies at a neighbourhood scale, using two case studies: Cidade Pedra Branca (Palhoça, Brazil) and Vauban (Freiburg, Germany). Parameters and indicators on governance, urban morphology, urban mobility and accessibility, as well as energy efficiency and energy supply were identified, systematized and analysed for their potential to solve technical, social, economic, environmental and /or institutional challenges. The results showed that urban planning at a neighbourhood scale could certainly contribute to improve the living conditions of urban communities and assist municipalities to manage and integrate different sectors. Besides, the most promising strategies have shown to be: strong governance carried out by the public sector or building owners to control schedule and quality of urban development projects; application of integrated strategies to enable more suitable urban transport systems; and enhancement of both energy demand and supply to achieve a higher overall energy performance and increase the use of renewable and local energy systems.

Due to environmental effects of extensive use of energy, solar collectors are being installed on a large scale in many countries. The accurate determination of its efficiency by a test laboratory strongly affects the system performance prediction, cost-benefit valuations, technology introducing in public policies and certification programs. In this context and considering that indoor efficiency tests using solar simulators are increasingly used by test labs, this paper presents an assessment of uncertainty associated with usual flat plate solar collector efficiency tests performed with solar simulator. For this purpose, tests were performed according indoor method in order to estimate uncertainty associated with efficiency determination. Uncertainty evaluation included the contributions of instrumentation, temporal stability of environmental test conditions and statistical regression used to determine collector's efficiency curve. Additional tests and evaluations were also carried out to investigate solar simulated irradiance and air speed influence on estimated uncertainty and to validate the results from comparison with uncertainties derived from two other laboratories.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-03-15T16:40:52Z No. of bitstreams: 1 ALDREANY PEREIRA DO NASCIMENTO - DISSERTAÇÃO PPGEQ 2016..pdf: 4384493 bytes, checksum: 8cf20c9f79749f12b562389c82ec5d3f (MD5) Made available in DSpace on 2018-03-15T16:40:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ALDREANY PEREIRA DO NASCIMENTO - DISSERTAÇÃO PPGEQ 2016..pdf: 4384493 bytes, checksum: 8cf20c9f79749f12b562389c82ec5d3f (MD5) Previous issue date: 2016-10-30 Capes A crise do petróleo juntamente com a grande necessidade de novas fontes de energias sustentáveis leva ao desenvolvimento de tecnologias mais limpas e eficientes. Neste contexto, as células a combustível aparecem como uma das soluções promissoras para a geração de energia elétrica, tendo como produto da reação, basicamente água e calor. Este trabalho de dissertação consiste na caracterização de uma célula a combustível PEM (Polymer Electrolyte Membrane) alimentada com hidrogênio e ar para a conversão de energia elétrica da energia química contida no gás hidrogênio. A célula a combustível utilizada é de potência nominal de 1 kW, constituída por 72 células ligadas em série com um sistema de controle próprio. A caracterização é feita através da utilização de uma carga resistiva configurável com base num microcontrolador. A partir dos parâmetros registrados (corrente e tensão), a curva de polarização, a densidade de corrente e a eficiência foram calculadas com base nos sistemas de curto circuito ligado e desligado (SCU: ON e SCU: OFF, respectivamente). Os resultados mostram uma potência máxima de saída de aproximadamente 623 W (37,09 V, 16,78 A), e uma densidade de corrente de 209,75 mA/cm2, com uma eficiência operacional em torno de 42 %, com o sistema de SCU: OFF. Para o sistema SCU: ON a potência máxima de saída é em torno de 664 W (39,10 V, 17,81 A) com densidade de corrente de 222,62 mA/cm2 e uma eficiência operacional de 44 %. O sistema de carga variável mostrou-se satisfatório para testar a célula, com um desvio entre a potência nominal e a real inferior a 20 %. Os relativamente baixos valores de eficiência do sistema (

A evolução das redes tradicionais em redes inteligentes tem contribuído para o aumento da penetração da geração distribuída nos sistemas elétricos. Além disso, a maior integração da Tecnologia da Informação e Comunicação (TIC) com os Sistemas Elétricos de Potência (SEP) tem possibilitado o envolvimento do consumidor à gestão da demanda, que ganhou um interesse crescente nos últimos anos. Apesar de ser um tema discutido desde meados de 1980, somente com o advento das Redes Inteligentes o mesmo passou a ser mais difundido. Nesse sentido, o consumidor deve ter o conhecimento das estratégias de gerenciamento pelo lado da demanda (GLD) para poder tirar vantagem deste programa. Portanto, Esta dissertação de mestrado tem como objetivo desenvolver uma metodologia de gerenciamento de energia residencial (do inglês, Home Energy Management System - HEM), para auxiliar o cliente na tomada de decisões quanto ao deslocamento de carga fornecendo propostas de agendamento para o consumo de energia em residências, em resposta aos sinais tarifários, de modo a reduzir os gastos do consumidor com a compra de energia fornecida pela concessionária e otimizar o uso da geração fotovoltaica. The evolution of turning traditional grid into smart grid has contributed the enhancement of penetration of distributed generation in electric systems. Furthermore, the greater integration of Information and Communication Technology (ICT) and Power Electric Systems (PES) has provided the commitment among costumers and demand side management (DSM), which has become increasingly more interested in the last years. Nevertheless, being such a debated topic since 1980, it only has been more defunded throughout the smart grid. Hence this point of view, the costumer must understand some strategies of demand side management in order to take some advantage of this program. Therefore, this master’s dissertation aims developing a Home Energy Management System (HEM), in order to assist the costumer in making up his decision of the load shifting, providing scheduling proposals for home energy consumption, in Demand Response (DR) in order to reduce consumer spending on the purchase of energy provided by the concessionaire and optimize the use of photovoltaic generation.

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Este trabalho apresenta um estudo sobre alguns dos aspectos relacionados às microrredes em corrente contínua, uma alternativa para utilização de fontes renováveis de energia em sistemas de geração distribuída. Considerando que a manutenção da tensão no barramento principal das microrredes, no qual as fontes e as cargas são conectadas, é uma das questões mais importantes para a operação de modo satisfatório destes sistemas, um sistema de controle descentralizado de tensão integrando técnicas de controle por droop de tensão e de controle por modos deslizantes é proposto. Uma microrrede CC de 10 kW conectada à rede CA e composta por arranjos fotovoltaicos e bancos de baterias, dimensionada para atender uma parcela das cargas eletrônicas e de iluminação do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia – Campus Juiz de Fora, é modelada e simulada em tempo real utilizando o conceito de simulação CHIL. Resultados experimentais utilizando controladores externos como dispositivos em teste são utilizados para analisar o comportamento do sistema em diferentes condições e para validação da metodologia proposta. Além disso, é apresentado um estudo das técnicas de análise de estabilidade de tensão para sistemas em corrente contínua. Por fim, é apresentada uma metodologia baseada em síntese de elementos reativos utilizando conversores estáticos para estabilização ativa de sistemas CC simplificados, contendo uma fonte e uma carga do tipo potência constante. This work presents aspects related to DC microgrids, an alternative way of using renewable energy sources in a decentralized fashion. Whereas the maintenance of the microgrid main bus voltage, in which the sources and loads are connected, is one of the most important issues for the satisfactory operation of these systems, a novel methodology for regulating DC bus voltage integrating voltage droop control and sliding mode control techniques is proposed. A grid-connected 10 kW DC microgrid containing photovoltaic arrays and a battery bank, sized to meet a portion of electronic and lighting loads of the Federal Institute of Education, Science and Technology - Campus Juiz de Fora, is modeled and simulated in real time using the concept of CHIL simulation. Experimental results using external controllers as hardware under test are used to analyze system behavior under different conditions and to validate the proposed methodology. Furthermore, a study regarding voltage stability analysis techniques applied to DC systems is presented. Finally, a methodology based on synthesis of reactive elements using static converters for active stabilization of simplified CC systems, containing one source and one constant power load, is presented.

O planejamento energético brasileiro vem progressivamente dando ênfase à utilização de fontes renováveis de energia, entretanto para algumas iniciativas como o Programa Luz Para Todos, constata-se que essas alternativas energéticas vêm sendo tratadas como uma atividade secundária e de difícil implementação. Este trabalho tem por objetivo analisar como o governo brasileiro vem adaptando a sua estrutura institucional, tecnológica e de financiamento para fornecer acesso universal à eletricidade em áreas remotas. De acordo com informações oficiais, esta iniciativa provou ser eficaz em sua primeira fase, que foi desenvolvida pela extensão de rede convencional. Entretanto o estudo conclui que o programa atualmente não converge para o atendimento pleno do acesso à eletricidade em áreas remotas na Amazônia e três principais desafios foram identificados. Há uma necessidade de adaptação das estruturas institucionais existentes, harmonizar tecnologias para o contexto regional e utilizar os fundos governamentais de forma mais eficaz. A pesquisa aponta caminhos e alternativas para o que está sendo realizado nos sistemas isolados, e apresenta dois estudos de caso onde foram aplicados a geração descentralizada de energia com fontes renováveis de biomassa residual em comunidade isoladas e para o aproveitamento energético de resíduos sólidos urbanos em município pertencente ao sistema isolado. Esses exemplos práticos têm como proposta contribuir com os resultados do estudo para o desenvolvimento de políticas públicas, projetos de pesquisa, atender fornecedores de tecnologia e promover soluções energéticas e residuária para municípios e comunidades do sistema isolado nacional, visando atingir o acesso universal à energia elétrica em áreas remotas na Amazônia. The Brazilian energy planning has been progressively emphasizing the use of renewable energy sources, however for some initiatives such as the Light for All Program, these energy alternatives are being treated as a secondary activity and difficult to implement. This work aims to analyze how the Brazilian government has been adapting its institutional structure, technology and funding to provide universal access to electricity in remote areas. According to official information, this initiative has proven effective in its first phase, which was developed by the extension of conventional network. However, the study concludes that the program is currently not converges to full compliance with the access to electricity in remote areas in the Amazon and three main challenges were identified. There is a need for adjustment of current institutional structures, harmonize technologies to the regional context and use government funds more effectively. The research points out ways and alternatives to what is being done in isolated systems, and presents two case studies which have been applied to decentralized power generation with renewable sources of biomass in isolated community, and the energy utilization of municipal solid waste in the municipality belonging to the isolated system. These practical examples are proposed to contribute to the results of the study for the development of public policies, research projects, meet technology providers and promote energy and residuary solutions for municipalities and communities belonging to national isolated system, aiming to achieve universal access to energy electricity in remote areas in the Amazon.

Orientador: Reyolando Manoel Lopes Rebello da Fonseca Brasil Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, 2014.

The present thesis aimed at verifying knowledge and attitudes toward renewable energy sources (RES), solar and wind energy, and in what extent these attitudes are related and can be predicted by environmental inclusion and human values. Study 1 aimed to verify the knowledge about RES. Participants were 74 people (27 men and 47 women) from João Pessoa (PB), with ages between 18 and 61, most were undergraduate from public universities. They answered to the self-report technique known as Natural Semantic Networks (NSN), besides questions about the knowledge of RES and demographic issues. An exploratory analysis identified semantic networks that, despite showing a limited repertory of solar and wind energy, represented knowledge with positive meaning, useful and coherent with the proposal of efficient and sustainable use of energy. In these semantic networks, the knowledge about solar and wind energy are represented by words that match with the pro-environmental appeal (e.g. nature and clean), words that show the technological features (e.g. technology and strength) and also the economic aspect (e.g. sustainable, economy and production). Study 2 aimed to develop an attitude toward RES instrument, with versions to solar, wind and conventional energy, besides verifying psychometric parameter of three other measures: Environmental Attitudes Inventory, Nature Relatedness Questionnaire and Connectedness to Nature Scale. Participants were 204 people from João Pessoa (PB), with mean age of 23 years old (sd = 13.83), most female (60%). Exploratory analysis and calculation of internal consistency used for the three versions indicated structures of EAFRE unifatorial with Crombach s alphas of 0.94 to Solar version, 0.93 to Wind version, and 0.86 for the conventional version. The exploratory and confirmatory analysis, as well as the calculation of internal consistency used in the validation of other measures parameters indicated adequate validity and reliability. In Study 3, we tested the hypothesis related to the objectives of the thesis, providing subsidies for the construction of the theoretical model values including environmental attitude behavior. 282 internet users participated, mean age 30 years (sd = 11.60), mostly female (65%). The hypotheses were corroborated listed, except for hypothesis 3 and hypothesis 4. However, despite these results, it was possible to propose an explanatory model in which human values are the underlying attitudes to renewable energy. One trusts that this thesis contributes to the literature of social and environmental psychology, presenting psychometric parameters of measures that can be used in future studies, and contributes with an explanatory model of the acceptance behavior of RES. Through this model, it is possible to develop incentive marketing strategies and public policies toward the use of renewable energy sources. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES O objetivo da presente tese foi verificar o conhecimento e as atitudes frente às fontes renováveis de energia (FRE), energia solar e eólica, e em que medida estas atitudes estão associadas e podem ser preditas a partir do grau de inclusão ambiental e dos valores humanos. O Estudo 1 objetivou verificar o conhecimento acerca das FRE. Contou-se com a participação de 74 pessoas (27 homens e 47 mulheres) da cidade de João Pessoa (PB), com idades variando de 18 a 61 (m = 28,9; dp = 11), sendo a maioria (63,5%) estudantes de universidade pública. Estes responderam à técnica de autorrelato conhecida como Redes Semânticas Naturais (RSN), além de perguntas acerca do conhecimento sobre as fontes renováveis de energia e questões sociodemográficas. Uma análise exploratória identificou redes semânticas que, embora tenham apresentado um número de repertórios limitados tanto para a energia eólica como a energia solar, representaram conhecimentos com significados positivos, úteis e coerentes com a proposta do uso eficiente e sustentável de energia. Nestas redes semânticas, os conhecimentos sobre energia eólica e energia solar são representados por palavras que atendem ao apelo (pró-) ambiental (ex. natureza e limpa), que evidenciam o aspecto tecnológico (ex. tecnologia e força) e o aspecto econômico (ex. sustentável, economia e produção). O Estudo 2 teve como objetivo desenvolver um instrumento de atitudes sobre as FRE, com versões para energia solar, eólica e convencional, além de verificar os parâmetros psicométricos de outras três medidas: Inventário de Atitudes Ambientais, Escala de Parentesco com a Natureza e Escala de Conexão Ambiental. Participaram 204 pessoas de João Pessoa (PB), com idade média de 23 anos (dp = 13,83), sendo a maioria do sexo feminino (60%). A análise exploratória e o cálculo da consistência interna empregados para as três versões da EAFRE indicaram estruturas unifatoriais com alfas de Cronbach de 0,94 para a versão Solar; 0,93 para a versão Eólica; e 0,86 para a versão Convencional. As Análises exploratórias e confirmatórias, bem como o cálculo da consistência interna empregados nas validações das demais medidas indicaram parâmetros de validade e precisão adequados. No Estudo 3, foram testadas as hipóteses relacionadas aos objetivos da tese, proporcionando subsídios para a construção do modelo teórico proposto valores inclusão ambiental atitudes comportamento. Participaram 282 usuários de internet, com idade média de 30 anos (dp = 11,60, amplitude de 17 a 75 anos), sendo a maioria do sexo feminino (65%). As hipóteses elencadas foram corroboradas, com exceção da hipótese 3 e hipótese 4. No entanto, apesar destes resultados, foi possível propor um modelo explicativo, no qual valores humanos são subjacentes às atitudes frente às fontes renováveis de energia. Confia-se que a presente tese contribui com a literatura da psicologia social e ambiental, apresentando parâmetros psicométricos de medidas que podem ser empregadas em pesquisas futuras, além de contribuir com um modelo explicativo do comportamento de aceitação das fontes renováveis de energia. Poder-se-ia, a partir do modelo proposto, desenvolver estratégias de marketing e políticas públicas de incentivo ao uso de fontes renováveis de energia.

The safflower (Carthamus tinctorius L.) is an energetic oilseed with high oil contents ranging between 35 to 48% and has high adaptability to dry and arid regions, may be a good alternative source for biofuel production in the Brazilian semiarid. The methyl biodiesel was obtained via transesterification reaction of the oil from two safflower varieties: one with 76,87% of oleic acid (C18:1) and another with 60,1% of linoleic acid (C18:2). The reactional conditions for obtaining of biofuel from both varieties were: 2% of catalyst (KOH), preheating oil to 50 °C, with moderate agitation for 1 hour and a ratio of 1:6 oil/methanol. In these reactional conditions was possible to obtain conversions rates in esters of 97,58% for the biodiesel of oleic safflower (BOS) and 98,61% for the biodiesel of linoleic safflower (BLS). Were investigated all the quality parameters required by the ANP (National Agency of Petroleum, Natural Gas and Biofuels) for the biodiesels, in order to viabilize its use by total or partial replacement of petroleum diesel. Was carried thermo-oxidative test by method in oven at 65 °C for 25 days of continuous exposure, showing that the biodiesel of the oleic safflower variety (BOS) presented better results of resistance to thermal degradation, reaching the limit of 100 meq/Kg in 360 h, while the biodiesel of the linoleic safflower variety (BLS) exceeded this limit in less than 72 h. The same was evidenced in the Rancimat® test, where the BOS showed oxidative stability of 3,6 h, while the BLS exhibited a stability of only 1 h (what was expected, since this have higher percentage of polyunsaturated fatty acids, especially the linoleic acid). The test of generator engine was done by comparing the consumption of diesel (0.679 L/h) with the blends consumption (diesel/biodiesel); where the mixtures of Diesel/BOS presented the following consumption: 0,646 (B5); 0,554 (B20); 0,632 (B50); 0,658 (B70) and 0,687 (B100); against 0,663 (B5); 0,564 (B20); 0,643 (B50); 0,658 (B70) and 0,692 (B100) for the blends of Diesel/BLS. Practically all the parameters evaluated in this comparative study indicate the superiority of the biodiesel from the oleic safflower oil in relation to the variety of linoleic safflower. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES O cártamo (Carthamus tinctorius l.) é uma oleaginosa energética com elevados teores de óleo, variando entre 35 a 48% e possui alta adaptabilidade a regiões secas e áridas, podendo ser uma boa fonte alternativa à produção de biocombustíveis no semiárido brasileiro. O biodiesel metílico foi obtido via reação de transesterificação do óleo de duas variedades de cártamo: uma com 76,87% de ácido oléico (C18:1) e outra com 60,1% de ácido linoléico (C18:2). As condições reacionais para a obtenção do biocombustível de ambas as variedades foram: 2% de catalizador (KOH), preaquecimento do óleo a 50 °C, agitação moderada por 1 hora e proporção de 1:6 óleo/metanol. Nestas condições reacionais foi possível obter taxas de conversões em ésteres de 97,58% para o biodiesel de cártamo oleico (BCO) e 98,61% para o biodiesel de cártamo linoleico (BCL). Foram investigados todos os parâmetros de qualidade exigidos pela ANP (Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis) para os biodieseis, a fim de se determinar a viabilidade de seu uso pela substituição total ou parcial do diesel de petróleo. Foi realizado teste termo-oxidativo pelo método em estufa a 65 °C durante 25 dias de exposição contínua, mostrando que o BCO apresentou melhores resultados de resistência à degradação térmica, atingindo o limite de 100 meq/Kg em 360 h, enquanto que o BCL ultrapassou este limite em menos de 72 h. O mesmo foi evidenciado no teste Rancimat®, onde o BCO apresentou estabilidade oxidativa de 3,6 h, enquanto que o BCL exibiu uma estabilidade de apenas 1 h (o que era esperado, uma vez que este possui maior percentual de ácidos graxos poliinsaturados, especialmente o ácido linoléico). O teste de motor gerador foi feito comparando o consumo do diesel (0,679 L/h) com o das blendas (diesel/biodiesel); onde as misturas de Diesel/BCO apresentaram os seguintes valores de consumo: 0,646 (B5); 0,554 (B20); 0,632 (B50); 0,658 (B70) e 0,687 (B100); contra 0,663 (B5); 0,564 (B20); 0,643 (B50); 0,658 (B70) e 0,692 (B100) para as blendas de Diesel/BCL. Praticamente todos os parâmetros avaliados neste estudo comparativo indicam a qualidade superior do BCO oleico em relação ao BCL.

Este trabalho tem por objetivo avaliar a robustez dos métodos de Grant, Vora & Weeks e dos Mínimos Quadrados quando aplicados na avaliação de projetos de geração de energia eletrica a partir de fontes renovavéis desenvolvidos no ambito do Mecanismo de Desenvolvimento Limpo do Protocolo de Quioto. Em primeiro lugar, a metodologia proposta consiste em utilizar o modelo NEWAVE para estabelecer cenários hidrológicos de despacho para as usinas conectadas ao sistema interligado nacional. Em seguida, baseado no escopo da metodologia ACM0002, considera-se a incerteza associada a evolução temporal da linha de base do projeto. Finalmente, o valor incremental do mercado de carbono e estimado utilizando-se a Teoria das Opções Reais. Para tanto os métodos numericos citados anteriormente são utilizados sob a premissa de que o preço do crédito de carbono se comporta de forma aleatoria segundo as premissas de um Movimento Geometrico Browniano The objective of this paper is to evaluate the robustness of the Grant, Vora & Weeks and Least Square Monte Carlo Methods when used to evaluate renewable generation projects developed according to the rules of the Kyoto Protocol Clean Development Mechanism. The proposed methodology makes use of the NEWAVE model in order to generate futures dispatch sequences for all generators connected to the Brazilian grid. After that, based on the methodology ACM0002, the uncertainty associated to the time evolution of the project's baseline is considered. Finally, the carbon market' incremental payoff is estimated using the Real Options Approach. In order to do that, the numerical methods previously mentioned are used under the assumption that the behavior of the carbon price is random and that the price follows a Geometric Brownian Motion

Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-06T19:12:22Z No. of bitstreams: 1 Marcia Ricetta.pdf: 3275022 bytes, checksum: 48e852a959a6c5eed130c8d76ff9dd4c (MD5) Made available in DSpace on 2021-01-06T19:12:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marcia Ricetta.pdf: 3275022 bytes, checksum: 48e852a959a6c5eed130c8d76ff9dd4c (MD5) Previous issue date: 2010-12-08 In recent years, energy consumption is globally growing in urban centers, and efforts in the area of energy efficiency are being implemented to reduce consumption of this at the time of the tip and grid outages. The use of renewable sources such as photovoltaic in a building becomes a more attractive energy matrix for a moment in which Brazil press for universal energy service and labeling of commercial buildings, service and public and residential on the efficiency energy through Procel Build (RTQ RTQ-C and-R). Photovoltaic systems can be used as coatings on buildings to generate energy for its own or connected to the mini-grid and still have influence on the architecture of the building: the coatings can is in roofs, facades or windows, softening in some cases the thermal load on building with architectural shading. Putting photovoltaic panels on the facades of the building allows us to serve the demand of the load with deep cycle, such as exterior lighting and possibly charging for electric vehicles. Today, with advancing technology in the storage industry is possible to service safely and efficiently in a storage building or direct this to a specific demand. Assuming uninterrupted power systems, UPS, use of secondary sources like PV, batteries and Flywheel is presented a way to better manage the stored energy and can extend battery life and consequently the entire PV system in the building. This way of storing energy provides a service perception of continuous use without interruption of the network with 20-year warranty, like the PV module, with this proposed loss of electricity in the building will be softened because the electricity will be used efficiently and intelligently. The starting point of the case study conducted in a commercial building in Rio de Janeiro is the photovoltaic systems with distributed generation (mini-grids) that are connected to the grid installed to provide power close to consumers, enhancing the amount of energy ofered if there is some increase in energy consumption in the building, or to use the PV system at the time of the tip and the grid system outages during off-peak. The storage through the inertial flywheel has a key role in this mini-grid (Flywheel, VRLA battery, UPS, inverter and STS), because their use can be considered a technological innovation for the voltage regulation in electric power system, and to prepare the building for the smart-grid. The accumulation of power by batteries and Flywheel UPS allowed the analysis of displacement of energy stored for consumption at peak hours, the same being managed by mini-grids, changing the concept of photovoltaic systems in urban and rural areas in Brazil . This form of storage is then confirmed as an intake of energy efficiency in building, as well as for the Brazilian energy matrix. Thus may carry substantial energy savings, and provide a service reliability of power, with a low return on investment and a guarantee of operation with little or no maintenance during the life of 20 years. Nos últimos anos, o consumo de energia vem crescendo mundialmente nos grandes centros urbanos, e esforços na área de eficiência energética estão sendo implantados, a fim de reduzir o consumo no horário da ponta e interrupções da rede. O aproveitamento das fontes renováveis, como o fotovoltaico em uma edificação se torna um atrativo a mais para a matriz energética num momento em que o país prima pela universalização dos serviços de energia e a classificação de edifícios comerciais, de serviço e públicos, além dos residenciais quanto à eficiência energética através do Procel Edifica (RTQ-C e RTQ-R). Os sistemas fotovoltaicos podem configurar perfis de uso nas edificações de modo a gerar energia para consumo próprio ou ligado à rede e ainda ter influência na arquitetura do prédio com revestimento: os perfis podem está em telhados, fachadas ou janelas, amenizando em alguns casos a carga térmica no prédio com sombreamento arquitetônico. Hoje, com o avanço da tecnologia no setor de armazenagem é possível, o atendimento com segurança e eficiência a uma edificação ou direcionar esta armazenagem a uma demanda específica como o atendimento à demanda de ciclo profundo, tais como, iluminação externa e recarga de veículos elétricos. Partindo da premissa de sistemas interruptos de energia, UPS, uso de fonte secundária como FV, baterias e Flywheel é apresentado uma forma de melhor gerenciar a energia armazenada, podendo estender a vida útil da bateria e conseqüentemente de todo o sistema fotovoltaico na edificação. Esta forma de armazenar energia proporciona um serviço de uso contínuo sem percepção das interrupções da rede com garantia de 20 anos, tal qual o módulo fotovoltaico, com esta proposta as perdas de energia elétrica na edificação serão atenuadas, pois a eletricidade será utilizada de forma eficiente e inteligente. O ponto de partida do estudo de caso no prédio do IBAM são os sistemas fotovoltaicos com geração distribuída (mini-redes) conectados à rede que são instalados para fornecer energia ao consumidor, complementando a quantidade de energia demandada, caso haja algum aumento do consumo de energia na edificação, ou ainda utilizar o sistema fotovoltaico na hora da ponta e interrupções do sistema da rede no período fora da ponta. A estocagem inercial por meio do Flywheel tem um papel fundamental nesta mini-rede (Flywheel, bateria VRLA, UPS, inversor e STS), pois a sua utilização pode ser apontada como uma inovação tecnológica quanto à regulação de tensão no sistema de energia elétrica, além de preparar a edificação para o smart-grid. Esta configuração de acumulação de energia permitiu a analise do deslocamento desta energia armazenada para o consumo no horário de ponta, mudando o conceito de sistemas fotovoltaicos autônomos no meio urbano e rural no país. Este conceito de armazenagem se confirma então como um aporte na eficiência de energia na edificação, podendo carrear economia de energia substancial, além de proporcionar uma confiabilidade no serviço de energia, com um baixo retorno do investimento e com uma garantia de funcionamento com pequena ou nenhuma manutenção durante o período de vida de 20 anos.

Este artigo apresenta uma metodologia para tomada de decisão multicriterial que visa à seleção de sistemas renováveis de energia considerando as características fundamentais de operação e aplicação destes sistemas. Esta metodologia toma como base o método Analytic Hierarchy Process (AHP) e a lógica fuzzy com intuito de avaliar os principais sistemas de geração distribuída que podem fazer uso de fontes primárias renováveis, tais como: painéis fotovoltaicos, aerogeradores, microturbinas e células de combustível com uso de biogás. Para avaliação destas fontes consideram-se os seguintes critérios: eficiência, custos, maturidade tecnológica, impactos ambientais, amplitude de atuação do sistema e vida útil. Por fim é apresentada uma classificação em ordem de prioridade para o uso das fontes de geração comparando resultados provenientes da aplicação do método AHP e da lógica fuzzy para os cenários custos e meio ambiente. This paper presents a methodology for renewable energy sources selection according to the evaluation of the main operational characteristics related with social, economic and environmental aspects. Accordingly, the proposed methodology taking as basis the theory developed by Saaty in the AHP method and multi-rules-based decision and multi-sets considerations applied in the fuzzy logic. By exploiting a multi-criteria decision making, this methodology evaluates the most important energy technologies that make use of renewable primary resources, such as - wind generators, microturbines, photovoltaic cells and fuel cells. For the purpose of the study, these technologies are evaluated with the intention to find the most appropriate renewable energy system for different scenarios, according to the selected criteria, namely: efficiency, costs, technical maturity, environmental impacts, power application range and lifecycle. In conclusion, it is presented a comparison of the final results - renewable energy sources ranking - achieved by the fuzzy logic and the AHP method for environment impacts and costs scenarios.

Ponencia presentada en: XXXI Jornadas Científicas de la AME y el XI Encuentro Hispano Luso de Meteorología celebrado en Sevilla, del 1 al 3 de marzo de 2010.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior The human being has a fundamental role in issues concerning scarcity of energy resources as well as in the success of technologies which favor the use of renewable sources, such as wind energy. But what does wind energy mean for people? What are the psychological meanings concerning this term? Aiming to answer these questions, the general objective of this dissertation was to identify and to analyze the knowledge about wind energy taking into account a network of psychological meanings. One hundred and ninety one (191) university students from Natal-RN participated in the study, being male the majority (53%); aged between 17 and 51 years old (M=23.3 years; SD=5.7). Participants responded to self reports using the Natural Semantic Networks (NSW) technique, as well as to several sociodemographic questions. The results showed a consistent, positive and useful general semantic network. In this semantic network, knowledge about wind energy was represented by words that correspond to the appeal of (pro) environmental stance (e.g., clean and nature), that evinced both the technological aspect (e.g., force) and the economic aspect (e.g., economy). Results from different groups were also analyzed. The first set of groups (non-environemental and environmental) was divided considering the course (e.g., ecology and economy). The second set of groups(non-caretaker and caretaker) was divided based on the practice of environmental care expressed. Subtle differences were observed in the semantic networks of caretakers, who emphasized environment, an attribute not mentioned by non-caretakes. This indicates a construction of knowledge that is influenced by the presence or absence of the environmental commitment. Such findings may be useful in the construction of instruments for surveys and in the development of public and educational policies. Additionally, they may assist the media towards a more objective performance concerning wind energy O ser humano tem um papel fundamental tanto nas questões relacionadas à escassez dos recursos energéticos como no sucesso das tecnologias que favorecem o uso de fontes renováveis, como a energia eólica. Mas o que as pessoas entendem por energia eólica? Quais os significados psicológicos atribuídos a este termo? Para responder estas perguntas foi definido como objetivo geral da dissertação identificar e analisar o conhecimento sobre energia eólica a partir de uma rede de significados psicológicos. Participaram 191 estudantes universitários da cidade de Natal-RN, sendo a maioria do sexo masculino (53%), com idades variando de 17 a 51 anos (M = 23,3 anos; DP = 5,7). Esses responderam à técnica de auto-relato conhecida como Redes Semânticas Naturais (RSN), além de perguntas sociodemográficas. Os resultados analisados a partir de uma análise exploratória, identificaram uma rede semântica geral consistente, positiva e útil. Nela, o conhecimento sobre energia eólica é representado por palavras que atendem ao apelo (pró-) ambiental (ex. limpa e natureza), que evidenciam o aspecto tecnológico (ex. força) e o aspecto econômico (ex. economia). Os resultados também foram analisados a partir de diferentes grupos. O primeiro bloco de grupos (não-ambiental e ambiental) foi dividido a partir do curso (ex. ecologia e economia). O segundo bloco de grupos (não-cuidadores e cuidadores), foi dividido em função do nível de comprometimento ambiental expressado. Foram observadas diferenças sutís nas redes semânticas dos cuidadores, que, por exemplo, enfatizaram meio ambiente, atributo não mencionado pelos não-cuidadores. Isso sinaliza uma construção do conhecimento influenciada pela presença, ou ausência, do comprometimento ambiental. Tais achados poderão se mostrar úteis na construção de instrumentos para survey, no desenvolvimento de políticas públicas e educacionais, além de auxiliar uma atuação mais objetiva da mídia frente à energia eólica

Dissertação [mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Química A demanda mundial de energia crescente e o efeito estufa induzido pelas atividades antropogênicas fazem da questão energética tema prioritário na agenda política global. O tratamento dos efluentes e resíduos provenientes das indústrias de carnes tem sido uma das grandes preocupações do setor agroindustrial. Na saída do tratamento físico-químico do efluente frigorífico pode-se obter cerca de 20% de lodo, que é um importante resíduo sólido orgânico. A aplicação do lodo sem tratamento prévio a práticas agrícolas pode ocasionar problemas ambientais e, atualmente, a reduzida área destinada a aterros sanitários e o transporte encarecem a sua disposição. O aproveitamento do lodo para a produção de vapor na indústria de carnes pode proporcionar ganhos energéticos e econômicos quanto à aquisição de combustíveis e aumentar a utilização de fontes de energia renovável. O objetivo geral deste trabalho foi avaliar o potencial de utilização do lodo gerado no tratamento primário de efluentes de um frigorífico como fonte de energia, levando-se em consideração suas propriedades físico-químicas e o controle de emissão dos poluentes atmosféricos no processo de combustão. Avaliou-se a combustão do cavaco e da mistura cavaco e lodo 9:1 em massa a partir da análise da concentração de poluentes, comparando-as com a legislação em vigor, e das perdas energéticas verificadas com a emissão de CO, CXHY e fuligem. A incorporação de 10% em massa de lodo à alimentação resultou em aumento da potência térmica nominal do sistema em aproximadamente 2% e economia no consumo anual de cavaco. Porém, em ambas as situações a queima foi ineficiente. A composição das cinzas do lodo determina a ocorrência de formação de depósitos e incrustação. Quanto menor a proporção de lodo na queima em grelha rotativa, menor a ocorrência desses problemas e melhor a homogeneidade da alimentação. Para que o processo de combustão alcance a máxima eficiência possível e produza pequenas quantidades de poluentes, cada etapa do processo deve ser otimizada levando-se em consideração a tecnologia de combustão aplicada, o tipo de biomassa e o seu comportamento térmico. Worldwide demand of energy and the greenhouse effect induced by anthropogenic activities make the energy question a prioritary subject in the global politics agenda. The treatment of wastewater and residue proceeding from meat processing industries has become great concerns in the agroindustrial sector. In the exit of the physicochemical treatment of slaughterhouse wastewater it can be obtained about 20% of sludge, an important organic solid residue. Application of the sludge without previous treatment to agricultural fields can cause environmental impacts and, currently, reduced area of sanitary landfills and transportation implies in the increasing of disposal costs. Exploitation of sludge for steam generation at meat processing industry can provide energy and economic profits. Co-combustion of sludge and primary fuels is an attractive option to increase the use of renewable fuels. The aim of this work was to evaluate the utilization of slaughterhouse biomass obtained from the physicochemical treatment of slaughterhouse wastewater as energy source, taking into account its physicochemical properties and the emission control of atmospheric pollutants. The wood chips combustion and the wood chips and sludge co-combustion in a mixture ratio of 9:1 in weight was evaluated by analysis of pollutants concentrations, comparing them with current legislation, and by energetic losses observed with the emissions of CO, CXHY and soot. Incorporation of 10% in weight of sludge to the feedstock resulted in increase of 2% in primary thermal power of the system, beyond the economy of the annual consumption of wood chips. However, in both situations the burning was not fuel-efficient. Chemical constitution of the mineral matter of the biomass determines the ash fouling tendency. Co-firing of sludge with wood chips in low amount in moving grate reduces these problems and improves feedstock homogeneity. In order to achieve a combustion that is as efficient as possible and produces only low amounts of pollutants, each combustion step must be optimized taking into consideration the combustion technology applied, the kind of biomass used and its thermal behaviour.

O objetivo deste trabalho consiste em contribuir com o conhecimento sobre os sistemas híbridos de energia implantados na Região Amazônica e baseados no aproveitamento das fontes de energia solar, eólica e diesel-elétrica. O trabalho apresenta primeiramente o estado-da-arte dos sistemas híbridos, caracterizando sua evolução histórica, os principais tipos e classificações, a composição básica e os prós e contras da eletrificação usando esses tipos de sistemas. Em seguida, é feita a identificação e a descrição dos sistemas regionais através das referências bibliográficas existentes e de informações coletadas em pesquisas de campo. As características técnicas, operacionais, econômicas e de gerenciamento desses sistemas são analisadas sucintamente, servindo de base às proposições de modelos para sistemas híbridos, que influenciam diretamente sobre a estratégia de operação e gestão dos sistemas híbridos regionais. Esses modelos, depois de implementados, permitirão a otimização da operação dos sistemas e sua sustentabilidade. The objective of this work consists of contributing with the knowledge on the hybrid power systems implanted in the Amazon Region and based on the use of the solar, wind and diesel-electric energy sources. The work presents firstly the state-of-the-art of the hybrid power systems, characterizing their historical evolution, the main types and classifications, the basic composition and the advantages and disadvantages of the electrification through these types of systems. Afterwards, the identification and the description of the regional systems is made through the existent bibliographical references and information collected in field researches. The technical, operational, economic and administrative characteristics of those systems are briefly analyzed, serving as basis to the proposition of models for hybrid power systems, which influence directly the operation strategy and administration of the regional hybrid power systems. Those models after being implemented will allow for the optimization of the operation of the systems and their sustainability.

Este trabalho traz o resultado de uma pesquisa a respeito da utilização do aquecedor solar em substituição ao chuveiro elétrico realizada na cidade de Uberlândia. A realização deste trabalho objetiva fazer um levantamento de diversos itens relacionados à utilização da tecnologia solar para aquecimento de água. Estes itens são verificados em diversos contextos: desde os profissionais que atuam nesta área (Engenheiros e Arquitetos projetistas e instaladores de sistemas de aquecimento solar), a população em geral e os usuários de aquecimento solar. Ao longo do trabalho são mostradas as vantagens na adoção de sistemas de aquecimento solar em substituição ao chuveiro elétrico, tanto do lado das concessionárias de energia elétrica quanto do lado do consumidor. Uma comparação econômica das duas alternativas de aquecimento de água em questão neste trabalho é feita dando ênfase ao preço da energia elétrica aplicado aos consumidores residenciais, mostrando o tempo de retorno do investimento na compra do aquecedor solar e a economia obtida no final do ciclo de vida de utilização deste. Finalmente é feita uma análise das contas de energia elétrica das residências onde foi feita a substituição do chuveiro elétrico pelo aquecedor solar, mostrando a economia obtida. This work shows the results of a field research concerning the substitution of the electric shower by the solar water heater made in the city of Uberlândia. The objective of this work is to study some items related to the use of solar technology for water heating. These items are covered with many subjects like: professionals that work in the area like engineers and architects, the ordinary citizen and users of water solar heater. The advantages of the solar water heating systems over the electric shower are shown, in terms of load side management as well as demand side management. An economic return on investment comparison is made between the two alternatives for water heating, with special attention given to the electric energy tariff cost of residential consumers. The specific time for the return on investment as well as the economy obtained during the life cycle of solar heater is shown. Dissertação (Mestrado)

O presente trabalho, incentivado pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq, procurou avaliar e identificar o "estado da arte" da tecnologia industrial brasileira de equipamentos de pequeno e médio porte para aproveitamento de fontes renováveis de energia. O projeto atuou nas seguintes áreas: Pequenas Centrais Hidrelétricas (PCH), Energia Solar, Energia Eólica, Biodigestores e Equipamentos de Biogás e Gaseificadores de combustíveis sólidos (Gasogênios), não somente "identificando" como "localizando" os atuais fabricantes de equipamentos utilizados no aproveitamento e renovação da energia. O projeto focalizou ainda os aspectos econômicos e financeiros das indústrias pesquisadas, tais como: caracterização e evolução recente, sua produção industrial em mercado atual e futuro, além das suas dificuldades na produção e comercialização de seus produtos.This work, sponsored by the Brazilian Research Council, carried out a sectorial appraisal of the manufacturers of equipment that use renewable energy sources. The survey was executed in Small Hydroelectric Plants, Solar Energy, Eolic Energy, Biogas and Gasification of solid combustible identifying the manufacturers and their localization. The survey pointed out the industries economical and financial aspects, as well as, the difficulties in producing and trading their products.