Navegando por Assunto "Fontes alternativas de energia"

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Análise de risco de geração de eletricidade com sistemas fotovoltaicos conectados à rede usando o método de Monte Carlo
(Universidade Federal do Pará, 2015-01-15) PEREIRA, Edinaldo José da Silva; PINHO, João Tavares; http://lattes.cnpq.br/0847897516772421
Este trabalho apresenta uma análise de risco da viabilidade econômica para sistemas de geração de energia elétrica, baseada no Método de Monte Carlo. Inicialmente apresenta-se uma visão do estado-da-arte da participação das principais fontes de energias renováveis no mundo, em particular no Brasil, com o intuito de destacar a importância das mesmas no cenário mundial. O uso eficiente e racional da energia é evidenciado quando do projeto de qualquer edificação energeticamente eficiente, sendo o prédio do GEDAE/UFPA apresentado como exemplo de edificação que busca aplicar as características de eficiência energética, arquitetura bioclimática e conforto ambiental. Fundamentado no prédio do GEDAE/UFPA, um de seus SFCRs, tomado como exemplo, é apresentado e sua análise econômica é realizada usando inicialmente uma abordagem determinística e posteriormente uma análise probabilística, via Método de Monte Carlo. O custo da energia elétrica produzida e o valor presente líquido são primeiramente usados como variáveis dependentes nesta última análise, tendo em vista a fácil interpretação das mesmas. A taxa interna de retorno modificada e o payback descontado são variáveis dependentes usadas posteriormente para melhor qualificar a decisão do investidor frente aos riscos apresentados, já que o uso apenas das duas primeiras pode conduzir, como foi o ocorrido no estudo de caso analisado, a resultados com riscos comparáveis entre as alternativas propostas no trabalho. No Brasil, diante da ausência de uma política eficaz para desenvolvimento dos SFCRs no país, uma proposta para alavancar a nível nacional o uso destes sistemas é apresentada, quantificando o risco assumido pelo investidor e pelo Governo Federal ao adotar a referida proposta. Os resultados obtidos mostram que os SFCRs no Brasil praticamente alcançaram a paridade tarifária para consumidores residenciais trifásicos. Além disto, a cada ano de manutenção da proposta de adoção de incentivo apresentada, aqui chamada de bônus verde, mais de 800 MWp poderiam ser adicionados à matriz energética brasileira. E se nesta proposta, fosse aplicada uma redução de impostos de importação ou um incentivo para o estabelecimento de uma indústria nacional do setor que alcançasse uma diminuição nos preços de aquisição do conjunto gerador fotovoltaico/inversor de até 20 %, poderia haver uma inserção anual de quase 1 GWp na matriz energética nacional, com um tempo de recuperação de investimento pelo produtor menor que seis anos.
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Desenvolvimento de uma metodologia para implantação de centrais maremotrizes: aplicação na costa atlântica do Pará
(Universidade Federal do Pará, 2014-10-06) OLIVEIRA, Luciana Leal Pimentel; MESQUITA, André Luiz Amarante; http://lattes.cnpq.br/1331279630816662; BLANCO, Claudio José Cavalcante; http://lattes.cnpq.br/8319326553139808
Apresenta-se uma metodologia para implantação de centrais maremotrizes, na qual foram modelados fenômenos e parâmetros necessários aos estudos básicos de projeto. A área de estudo escolhida foi a Costa Atlântica Paraense. Assim, um modelo simplificado foi proposto para representar o reservatório. Este modelo foi validado com os resultados obtidos através da batimetria realizada no estuário do Bacanga em São Luís do Maranhão. Além da modelagem do reservatório, as alturas de maré foram modeladas através do processo de interpolação hermitiana. O diâmetro da turbina foi determinado por correlações disponíveis na literatura. A vazão decorrente da variação de altura de queda entre o mar e o reservatório provocada pelas variações maré, foi determinada através da fórmula de Hazen-Williams. A modelagem do reservatório e da altura de maré, mais os métodos de determinação do diâmetro da turbina e da vazão turbinada, permitiram a determinação da potência instalada e da energia gerada em cada local estudado, os quais foram classificados como de pequeno, médio e grande porte. Posteriormente, foi realizada a análise de custos para cada local, incluindo custo de investimento, operação, manutenção e custo unitário de energia. O custo de investimento da energia maremotriz, em comparação com as outras fontes de energia, é alto. Entretanto, o custo unitário de energia é bem mais baixo do que o custo unitário de energia de seu principal concorrente na região, os geradores a diesel. A modelagem dos três casos supramencionados e seus resultados de energia gerada e custos, demonstram que a energia das marés tem potencial para ser explorada na Costa Atlântica do Pará.
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Geração de energia elétrica a partir dos resíduos do processo de beneficiamento do óleo de palma: uma abordagem sustentável para a recuperação de áreas degradadas no Estado do Pará
(Universidade Federal do Pará, 2017-01-16) KÜHL, Ricardo Marino; ROCHA, Brigida Ramati Pereira da; http://lattes.cnpq.br/9943372249006341
O desmatamento, principalmente verificado, na região Amazônica, tem diminuído, entretanto as áreas desmatadas, por ações antrópicas, como o avanço da agricultura, ou pela abertura de pastos, ainda são um empecilho, visto que o processo de resiliência, demanda tempo para agir estas áreas. Neste viés, o Zoneamento Agroecológico, Produção e Manejo da Cultura de Palma de Óleo na Amazônia (ZAE-Dendê), avaliou as áreas degradadas na Amazônia Legal, visando o plantio de dendê para recupera-las, através das melhores práticas. O presente trabalho vai além, avaliando: a implantação da dendeicultura como forma de recuperação de áreas degradadas no estado do Pará; a geração de energia a partir dos resíduos do processo de beneficiamento do óleo de palma; bem como analisando o potencial de redução de dióxido de carbono por meio desta cultura. A metodologia utilizada para tal avaliação, perpassou pela seleção das áreas degradadas do estado do Pará como área de estudo, e a quantificação, baseada em referenciais teóricos, da produção de cachos de frutos frescos por hectare, a quantidade de resíduos produzida, a energia gerada a partir dos resíduos e o valor de fixação e emissão de CO2. Os resultados obtidos, concernente as emissões e a fixação de CO2, evidenciaram que a dendeicultura tem potencial de redução deste gás de efeito estufa, variando de 180 a 500 milhões de toneladas de CO2eq., retirados da atmosfera em um ciclo produtivo (25 anos), além de evitar a emissão de 550 a 2.204 milhões de toneladas de CO2eq. Já o potencial de geração de energia elétrica, verificada a partir da digestão anaeróbia do efluente líquido, varia de 212 a 531 TWh durante o ciclo produtivo do dendê. Estes dados atestaram a capacidade do dendê, por meio de seus resíduos, em tornar-se uma alternativa energética, bem como uma alternativa para a recuperação de áreas degradadas. Este trabalho, portanto, evidencia-se como um subsídio para a elaboração de um Planejamento Integrado de Recursos.
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Modelo de gerenciamento de usos múltiplos da água: um estudo de caso para a bacia hidrográfica do rio Tapajós
(Universidade Federal do Pará, 2016-02) FIGUEIREDO, Nelio Moura de; BLANCO, Claudio José Cavalcante; http://lattes.cnpq.br/8319326553139808
Este trabalho trata de um modelo para gerenciamento de usos múltiplos da água, visando minimizar conflitos de uso, relacionados com a operação de sistemas de reservatórios em aproveitamentos hidrelétricos de bacias hidrográficas. O modelo SOUMA – “Sistema de Otimização de Usos Múltiplos da Água”, que consiste em um modelo estocástico de otimização baseado em programação não linear, foi desenvolvido e estruturado em GAMS (General Algebraic Modeling System) com o emprego do solver MINOS. O SOUMA compõe-se de dois módulos auxiliares. O primeiro é um módulo de previsão de níveis de água, que consiste em um modelo estocástico do tipo ARIMA (Auto Regressive Integrated Moving Average). O segundo é um módulo de previsão de vazões, que é um modelo estocástico chuva-vazão, do tipo RNA. O modelo ARIMA na calibração e na validação apresentou R² médio acima de 0,93 e RMSE abaixo de 0,08, capturando de forma satisfatória o comportamento das séries níveis d’água. O modelo chuva-vazão que foi empregado na composição da vazão afluente ao reservatório, com a utilização de arquitetura RNA, apresentou R² médio de 0,954 e RMSE médio de 0,098. O modelo SOUMA foi aplicado à bacia do rio Tapajós para o futuro Aproveitamento Hidro Energético – AHE São Luiz do Tapajós, Itaituba, PA. Foram criados seis cenários que serviram de parâmetros na otimização e minoração dos conflitos. Vazões afluentes ao reservatório foram obtidas e simuladas, para os cenários hidrológicos seco, médio e úmido e para os cenários climáticos El Niño, Neutro e La Niña. Para geração de energia e profundidade de navegação, considerando as afluências dos cenários hidrológicos seco, médio e úmido, o SOUMA evidenciou, em relação aos níveis de referência dos cenários de navegação baixo, médio e alto, a ocorrência de profundidades abaixo da mínima, para gerações médias abaixo de 2.411 MW, 2.939 MW e 3.586 MW, respectivamente. Para geração de energia e capacidade de carga transportada, considerando as afluências dos cenários hidrológicos seco, médio e úmido, o SOUMA demonstrou, em relação aos níveis de referência dos cenários de navegação baixo, médio e alto, que gerações médias acima de 2.869 MW, 3.508 MW e 4.740 MW, respectivamente, não geram ganhos de capacidade de carga transportada e que gerações médias abaixo de 1.344 MW, 1.622 MW 2.056 MW, respectivamente, inviabilizam o transporte de carga. Para geração de energia e cota de inundação, considerando as afluências dos cenários hidrológicos seco, médio e úmido, o SOUMA mostrou, em relação aos níveis de referência dos cenários de controle de inundação baixo, médio e alto, a ocorrência de inundações a jusante, para gerações médias acima de 4.978 MW, 6.057 MW e 7.390 MW, respectivamente. Retiradas consuntivas são significativas apenas no período de junho a outubro. Considerando a média das demandas consuntivas mensais (145 m³/s), para afluências do cenário hidrológico seco, médio e úmido, o SOUMA evidenciou uma perda mensal na geração de energia elétrica de 50 MW, 47 MW e 44 MW, respectivamente. Os resultados aferidos evidenciam que os modelos desenvolvidos são ferramentas de fundamental importância à otimização operacional de sistemas de reservatórios com usos múltiplos, permitindo a otimização de gerações e de defluências em AHE, em períodos de cheia e de estiagem e de grandes demandas energéticas, com a manutenção de condições de navegabilidade em trechos a jusante de barramentos, através de simulações operacionais sustentáveis que minoram conflitos de uso.