TCC - Engenharia de Energia

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ILATIT - Centro de Tecnologia e Infraestrutura - Bacharelado em Engenharia de Energia

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Vehicle-to-Grid (V2G) no mercado brasileiro de energia: Uma abordagem via Reinforcement Learning
(2026-07-27) Cozer, Luan Carlos Covalski
Este trabalho avalia o desempenho econômico da operação Vehicle-to-Grid (V2G) no mercado brasileiro de energia, considerando a arbitragem de preços via Preço de Liquidação das Diferenças (PLD), utilizando um agente de Aprendizado por Reforço treinado pelo algoritmo Proximal Policy Optimization (PPO). Acoplado a um modelo digital eletroquímico construído no framework PyBaMM, o agente otimiza os ciclos de carga e descarga para maximizar o lucro de arbitragem do PLD horário do submercado Sudeste, assumindo a degradação física da bateria como custo interno da operação. O estudo compara duas químicas, a NMC-811, de alta densidade energética, e a LFP, robusta ao ciclamento, ao longo de três perfis de mobilidade residencial, confrontando o desempenho do agente com um carregamento passivo e uma heurística de referência. Os resultados demonstram que a arbitragem V2G com a LFP supera o carregamento passivo nos três perfis, gerando lucro absoluto nos cenários conservador e flexível e praticamente sem encurtar a vida útil da bateria. Por outro lado, a NMC 811 mostra-se viável apenas no perfil intenso, no qual o uso frequente já obriga o veículo a manter a carga elevada. Uma vez que estes ganhos pressupõem o acesso do consumidor ao preço horário do PLD, a adequação regulatória do V2G torna-se um pré-requisito para a sua adoção no Brasil, sendo que a futura inclusão de serviços ancilares poderá ampliar as receitas nos cenários atualmente marginais.
EMS baseado em lógica Fuzzy para aumento da vida útil de baterias considerando GD residencial e tarifas dinâmicas
(2026-07-27) Molina Somoza, David Alejandro; Silva, João Manoel Lenz Vianna da
A crescente inserção de fontes renováveis intermitentes, combinado com a adoção de sistemas de armazenamento e a implementação de tarifas dinâmicas de energia, torna essencial o desenvolvimento de estratégias inteligentes de gerenciamento energético que conciliem eficiência econômica e preservação dos componentes do sistema. Nesse contexto, este trabalho desenvolve e avalia um sistema de gerenciamento de energia baseado em lógica fuzzy aplicado a uma geração distribuída residencial conectada à rede elétrica, composta por geração fotovoltaica, carga residencial, sistema de armazenamento em baterias e considerando tarifas dinâmicas de compra e venda de eletricidade. O estudo considera Londres, Reino Unido, como estudo de caso, utilizando dados de geração fotovoltaica, perfil de carga e tarifas variáveis. Os objetivos do sistema proposto são atender a carga local e o gerenciamento de energia da geração distribuída. Em segundo plano, o sistema busca preservar a vida útil da bateria, reduzindo sua degradação por ciclagem por meio de um Fuzzy Supervisor, ao mesmo tempo em que busca aproveitar momentos tarifários favoráveis, realizando a compra de energia em períodos de baixo custo e a venda em períodos de maior valor. Para auxiliar a tomada de decisão, foram utilizadas previsões de uma hora na frente obtidas por redes neurais artificiais, incluindo previsão da geração fotovoltaica e das tarifas de energia. O desempenho do controlador fuzzy foi comparado com um método heurístico determinístico baseado em regras fixas, em três cenários de operação: dados nominais, variação da tarifa de compra e aumento da carga residencial. Os resultados mostraram que o método fuzzy aumentou a vida útil da bateria em todos os cenários, apresentando um ganho médio de aproximadamente 0,97 ano, equivalente a 9,7% em relação ao método heurístico. Além disso, o controlador demonstrou capacidade de aproveitar tarifas atrativas, comprando energia em períodos de baixo custo, vendendo em momentos favoráveis e utilizando a bateria em picos de tarifa de compra. Em termos econômicos, ambos os métodos apresentaram resultados próximos, evidenciando que a estratégia fuzzy adotada priorizou a preservação da bateria, enquanto o aproveitamento tarifário atuou como objetivo secundário.
Regulação por incentivos: o impacto da regulação setorial e das compensações financeiras na eficiência dos serviços de distribuição de energia elétrica no Brasil
(2026-07-23) Camargo, Leonardo Gianmarino
O presente Trabalho de Conclusão de Curso analisa o impacto da transição da Resolução Normativa (REN) ANEEL nº 414/2010 para a REN nº 1.000/2021 sobre a eficiência operacional, a conformidade regulatória e a materialidade financeira das compensações automáticas no setor brasileiro de distribuição de energia elétrica. A pesquisa investigou em que medida a nova dinâmica de compensações automáticas e a rigidez dos prazos regulatórios influenciaram o desempenho das concessionárias. A metodologia, de abordagem quantitativa e orientada a dados, baseou-se na extração e no tratamento de aproximadamente 1,66 bilhão de registros de serviços disponibilizados pela ANEEL (2011–2025), resultando em um repositório analítico aberto e reprodutível. Os resultados indicam um fenômeno aparentemente paradoxal: observou-se uma redução expressiva na taxa de transgressão de prazos, que passou de 2,97% em 2021 para 0,09% em 2023, em contexto de intensificação do rigor regulatório e de ampliação significativa da base de serviços monitorados. Paralelamente, o valor unitário médio por transgressão elevou-se de R$51,89 para R$525,89, e o montante total de compensações pagas aos consumidores cresceu de R$46,6 milhões para R$241,3 milhões no mesmo período. A pesquisa identificou, ainda, assimetrias estruturais relevantes: o ambiente rural apresentou taxa de falhas 2,5 vezes superior à do urbano quando normalizados em números de unidades consumidoras, e o Grupo A (alta tensão) concentrou penalidades unitárias significativamente mais elevadas que o Grupo B. Logo a REN nº 1.000/2021 ampliou a transparência e a automaticidade da reparação financeira ao consumidor; contudo, o baixo peso relativo das compensações no resultado operacional (EBITDA) das grandes holdings, que raramente ultrapassa 0,3%, sugerindo que tais penalidades tendem a operar predominantemente como mecanismo de reparação individual, com alcance limitado enquanto instrumento indutor de investimentos estruturais de longo prazo no setor. Resumen El presente Trabajo de Conclusión de Curso analiza el impacto de la transición de la Resolución Normativa (REN) ANEEL nº 414/2010 a la REN nº 1.000/2021 sobre la eficiencia operativa, el cumplimiento regulatorio y la materialidad financiera de las compensaciones automáticas en el sector brasileño de distribución de energía eléctrica. La investigación indagó en qué medida la nueva dinámica de compensaciones automáticas y la rigidez de los plazos regulatorios influyeron en el desempeño de las concesionarias. La metodología, de enfoque cuantitativo y orientada a datos, se basó en la extracción y el procesamiento de aproximadamente 1,66 mil millones de registros de servicios disponibles por la ANEEL (2011–2025), resultando en un repositorio analítico abierto y reproducible. Los resultados indican un fenómeno aparentemente paradójico: se observó una reducción expresiva en la tasa de incumplimiento de plazos, que pasó del 2,97% en 2021 al 0,09% en 2023, en un contexto de intensificación del rigor regulatorio y de ampliación significativa de la base de servicios monitoreados. Paralelamente, el valor unitario promedio por incumplimiento se elevó de R$51,89 a R$525,89, y el monto total de compensaciones pagadas a los consumidores creció de R$46,6 millones a R$241,3 millones en el mismo período. La investigación identificó, además, asimetrías estructurales relevantes: el entorno rural presentó una tasa de fallas 2,51 veces superior a la del entorno urbano al normalizarse por el número de unidades consumidoras, y el Grupo A (alta tensión) concentró penalidades unitarias significativamente más elevadas que el Grupo B. Por consiguiente, la REN nº 1.000/2021 amplió la transparencia y la automaticidad de la reparación financiera al consumidor; sin embargo, el bajo peso relativo de las compensaciones en el resultado operativo (EBITDA) de los grandes holdings, que raramente supera el 1%, sugiere que tales penalidades tienden a operar predominantemente como un mecanismo de reparación individual, con un alcance limitado como instrumento inductor de inversiones estructurales a largo plazo en el sector.
Análisis termodinámico de un sistema geotérmico integrado para la generación de energía eléctrica y producción de hidrógeno
(2026-07-09) Alvarez Perez, Rudy Alexis
O presente Trabalho de Conclusão de Curso analisa termodinamicamente um sistema geotérmico integrado para a produção de eletricidade e hidrogênio, composto por um subsistema geotérmico de estágio único flash, um ciclo ORC que utiliza butano como fluido de trabalho e um eletrolisador de membrana de troca de prótons PEM. O modelo foi desenvolvido em Python a partir de balanços de massa e energia; as propriedades termodinâmicas foram obtidas por meio do CoolProp, considerando um recurso geotérmico de 453,15 K, 1.200 kPa e 1 kg/s. No subsistema flash, foram avaliadas pressões de separação de 300, 400, 500 e 700 kPa, com o propósito de analisar seu efeito sobre a qualidade do vapor, a vazão mássica separada, a potência da turbina e a energia térmica remanescente na corrente líquida geotérmica separada. Posteriormente, para cada condição de operação do flash, estudou-se o ciclo ORC variando a pressão alta de operação entre 1.600 e 2.600 kPa, considerando o aproveitamento térmico da corrente geotérmica separada. Os resultados demonstram que o aumento da pressão flash reduz a qualidade do vapor e a potência da turbina a vapor, que diminui de 28,99 kW para 13,64 kW. No entanto, esse aumento eleva a temperatura da vazão líquida separada disponível para a recuperação térmica no ORC. A maior potência líquida do sistema flash + ORC foi obtida a 700 kPa de pressão flash e 1.800 kPa de pressão de operação do ORC, gerando uma potência de 58,81 kW e uma eficiência elétrica global de 8,66%. A partir dessa potência disponível, projetou-se o eletrolisador PEM para operar com a energia gerada pelo sistema flash + ORC, obtendo-se uma produção de hidrogênio de 0,2219 kg/h em condição nominal e de 0,5545 kg/h quando se aproveita toda a potência disponível. Os resultados indicam que a integração Flash + ORC + PEM melhora o aproveitamento energético do recurso geotérmico, combinando geração elétrica direta, recuperação de calor residual e produção de hidrogênio como vetor energético. Resumen El presente trabajo de conclusión de curso analiza termodinámicamente un sistema geotérmico integrado para la producción de electricidad e hidrógeno, compuesto por un subsistema geotérmico de única etapa flash, un ciclo ORC que utiliza butano como fluido de trabajo y un electrolizador de membrana de intercambio protónico PEM. El modelo fue desarrollado en Python a partir de balances de masa y energía; las propiedades termodinámicas se obtuvieron mediante CoolProp, considerando un recurso geotérmico de 453,15 K, 1,200 kPa y 1 kg/s. En el subsistema flash se evaluaron presiones de separación de 300, 400, 500, 700 kPa, con el propósito de analizar su efecto sobre la calidad de vapor, el flujo másico separado, la potencia de la turbina y la energía térmica remanente en la corriente líquida geotérmica separada. Posteriormente, para cada condición de operación del flash, se estudió el ciclo ORC variando la presión alta de operación entre 1,600 y 2,600 kPa, considerando el aprovechamiento térmico de la corriente geotérmica separada. Los resultados demuestran que el aumento de la presión flash reduce la calidad del vapor y la potencia de la turbina de vapor, que disminuye de 28.99 kW a 13.64 kW, no obstante, incrementa la temperatura del caudal líquida separada disponible para la recuperación térmica en el ORC, la mayor potencia neta del sistema flash + ORC se obtuvo a 700 kPa de presión flash y 1800 kPa de presión de operación del ORC, que genera una potencia de 58,81 kW y una eficiencia eléctrica global de 8,66 %. A partir de esta potencia disponible, se proyectó el electrolizador PEM para operar con la energía generada por el sistema flash + ORC, obteniéndose una producción de hidrógeno de 0,2219 kg/h en condición nominal y de 0,5545 kg/h cuando se aprovecha toda la potencia disponible. Los resultados indican que la integración Flash + ORC + PEM mejora el aprovechamiento energético del recurso geotérmico, combinando generación eléctrica directa, recuperación de calor residual y producción de hidrógeno como vector energético.
Estudio comparativo Brasil–Paraguay: análisis técnico, regulatorio y económico del entorno regulado y del mercado libre de energía eléctrica
(2026-05-26) Rolon Quiñonez, Ruth Maria
O estudo apresenta uma análise econômica comparativa da migração para o Ambiente de Contratação Livre (ACL), contrastada com um cenário hipotético para o Paraguai. O objetivo é determinar a viabilidade econômica e as economias potenciais em ambos os contextos. A metodologia baseia-se em um estudo de caso de um consumidor comercial em Foz do Iguaçu, utilizando dados de consumo em série temporal de doze meses. Os límites de indiferença tarifária são estabelecidos comparando-se os custos totais entre os cenários de preços do Ambiente de Contratação Regulada (ACR) e do ACL. A análise brasileira aplica tarifas do subgrupo A4 (COPEL) sob a modalidade verde de tempo de uso. A adaptação ao cenário hipotético paraguaio utiliza a Categoria 412 da ANDE, desagregando os componentes tarifários agrupados de acordo com as proporções observadas no Brasil e ajustando-os à estrutura tributária monofásica do Paraguai (10% de IVA). A análise comparativa mostra que, embora as economias percentuais sejam semelhantes em ambos os países, as economias absolutas diferem devido à base tarifária mais alta do Brasil. No entanto, em termos proporcionais, os benefícios no Paraguai podem ser igualmente significativos para usuários comerciais e industriais, dada sua menor escala operacional e maior sensibilidade aos custos de energia. A experiência brasileira também demonstra que a expansão do ACL dependeu historicamente da redução gradual dos limites de entrada, sugerindo que o Paraguai poderia adotar limites iniciais mais inclusivos — entre 100 e 300 kW — para promover uma participação mais ampla desde o início. No geral, as conclusões indicam que a migração para o mercado livre é economicamente viável em ambos os contextos, embora por razões subjacentes diferentes: no Brasil, como um mecanismo para escapar de um sistema regulado caro e volátil; e no Paraguai, devido à sua estrutura tarifária estável, simples e de baixo custo, que proporciona uma base favorável para o desenvolvimento de um mercado elétrico competitivo. Resumen El estudio realiza un análisis económico comparativo la migración al ambiente de contratación libre (ACL), contrastando con un escenario hipotético para Paraguay. El objetivo es determinar la viabilidad económica y los ahorros potenciales en ambos contextos. La metodología se basa en un estudio de caso de un consumidor comercial en Foz de Iguazú, analizando series temporales de consumo de doce meses. Se establecen umbrales tarifarios de indiferencia mediante la comparación de costos totales entre el Ambiente de Contratación Regulada (ACR) y los precios del ACL. El análisis brasileño utiliza tarifas aplicables al subgrupo A4 (COPEL) bajo modalidad horoestacional verde. La adaptación al escenario hipotético paraguayo emplea la Categoría Tarifaria 412 (ANDE), desagregando componentes tarifarios integrados según proporciones observadas en Brasil y ajustando al régimen tributario local (IVA 10%). El análisis comparativo revela que, aunque los porcentajes de ahorro son similares en ambos países, los impactos absolutos difieren debido a la mayor base tarifaria brasileña. Sin embargo, proporcionalmente, los beneficios en Paraguay pueden ser igualmente relevantes para usuarios comerciales e industriales, dada su menor escala operativa y su elevada sensibilidad a los costos energéticos, La experiencia brasileña muestra además que la expansión del ACL ha dependido históricamente de la reducción progresiva de las barreras de entrada, lo que sugiere que Paraguay podría adoptar umbrales iniciales más inclusivos, entre 100 y 300 kW, para promover una participación más amplia desde las primeras etapas. En conjunto, los hallazgos indican que la migración al mercado libre es económicamente viable en ambos contextos, aunque sustentada por factores distintos: en Brasil, por la necesidad de escapar de un sistema regulado costoso y volátil; en Paraguay, por el aprovechamiento de una estructura tarifaria estable, simple y de bajo costo.
Diagnóstico energético de reconhecimento em uma indústria moveleira com base nas normas ABNT NBR ISO 50001, 50002 e 50006
(2026-02-19) Damasceno, Ruan Vinicius Rocha
Este trabalho apresenta um diagnóstico energético de reconhecimento realizado em uma fábrica moveleira localizada no município de Foz do Iguaçu – PR, com o objetivo de identificar os Usos Significativos de Energia (USEs), avaliar o desempenho energético da unidade e propor ações iniciais de melhoria, em conformidade com as diretrizes da ABNT NBR ISO 50001:2018, ABNT NBR ISO 50002:2014 e ABNT NBR ISO 50006:2024. A metodologia empregada seguiu a estrutura recomendada para auditorias de Nível 1, contemplando o levantamento de dados operacionais, análise de faturas de energia, inventário de cargas, definição de Indicadores de Desempenho Energético (IDEs) e construção de Linhas de Base Energética (LBEs) por meio de regressão linear. Os resultados demonstraram que o consumo elétrico da unidade se concentra principalmente nos processos de usinagem, acabamento e compressão de ar, os quais representam a maior parcela da demanda total. A variável metros lineares processados mostraram-se adequada para representar a intensidade produtiva e correlacionar o consumo energético setorial. As LBEs permitiram caracterizar o comportamento dos principais processos, evidenciando forte dependência da produção no setor de usinagem e comportamento essencialmente fixo nos consumos de iluminação e serviços auxiliares. A partir dessas análises, foi elaborado um plano de ação composto por medidas técnicas e operacionais compatíveis com o escopo de uma auditoria de reconhecimento, abrangendo ajustes de operação, melhorias de controle, intervenções em equipamentos e ações de conscientização. Conclui-se que o diagnóstico energético forneceu uma visão clara e fundamentada do desempenho energético da fábrica moveleira estudada, constituindo uma base sólida para a futura implementação de um Sistema de Gestão da Energia (SGE) e para auditorias de maior aprofundamento. O estudo demonstra que, mesmo com recursos limitados e utilizando exclusivamente dados internos, é possível identificar oportunidades relevantes de melhoria e fomentar práticas de eficiência energética no setor moveleiro. Resumen Este trabajo presenta un diagnóstico energético de reconocimiento realizado en una fábrica de muebles ubicada en el municipio de Foz do Iguazú, con el objetivo de identificar los Usos Significativos de Energía (USE), evaluar el desempeño energético de la instalación y proponer acciones iniciales de mejora, en conformidad con las directrices de las normas ABNT NBR ISO 50001:2018, ABNT NBR ISO 50002:2014 y ABNT NBR ISO 50006:2024. La metodología empleada siguió la estructura recomendada para auditorías de Nivel 1, incluyendo el levantamiento de datos operativos, el análisis de facturas de energía, el inventario de cargas, la definición de Indicadores de Desempeño Energético (IDEs) y la construcción de Líneas Base de Energía (LBEs) mediante regresión lineal. Los resultados mostraron que el consumo eléctrico de la unidad se concentra principalmente en los procesos de mecanizado, acabado y compresión de aire, que representan la mayor parte de la demanda total. La variable metros lineales procesados demostró ser adecuada para representar la intensidad productiva y correlacionar el consumo energético por proceso. Las LBEs permitieron caracterizar el comportamiento de los principales procesos, evidenciando una fuerte dependencia de la producción en el sector de mecanizado y un comportamiento esencialmente fijo en los consumos de iluminación y servicios auxiliares. A partir de estos análisis, se elaboró un plan de acción compuesto por medidas técnicas y operativas compatibles con el alcance de una auditoría de reconocimiento, abarcando ajustes de operación, mejoras de control, intervenciones en equipos y acciones de sensibilización. Se concluye que el diagnóstico energético proporcionó una visión clara y fundamentada del desempeño energético de la fábrica de muebles estudiada, constituyendo una base sólida para la futura implementación de un Sistema de Gestión de la Energía (SGE) y para auditorías de mayor profundidad. El estudio demuestra que, incluso con recursos limitados y utilizando exclusivamente datos internos, es posible identificar oportunidades relevantes de mejora y fomentar prácticas de eficiencia energética en la industria del mueble en América Latina.
Análisis y validación operativa de un sistema híbrido fotovoltaico–hidrógeno–baterías mediante TRNSYS en el sur del Perú
(2026-02-10) Chire Iquiapaza, Luis Angel
O sul do Peru possui um dos melhores potenciais solares da América Latina; no entanto, a limitada capacidade de armazenamento de energia aumenta a ocorrência de cortes de geração e compromete a segurança da rede elétrica. Para evitar esse problema, este estudo adotou um sistema híbrido de armazenamento baseado em baterias e hidrogênio, acoplado à geração fotovoltaica, representando uma planta piloto instalada na cidade de Itumbiara, Brasil. Este trabalho foi validado pela replicação do sistema no software TRNSYS 18, que apresentou resultados favoráveis com erros inferiores a 2% para a produção de hidrogênio e abaixo de 3% para os principais componentes energéticos do sistema, garantindo assim a confiabilidade da simulação. Posteriormente, a flexibilidade operacional do sistema de Itumbiara foi analisada sob perfis de demanda representativos do consumo industrial combinado com iluminação pública, identificando uma faixa de operação eficiente para cargas padronizadas de 1 p.u. entre 79 kW e 302 kW. Finalmente, a escalabilidade operacional foi analisada no Peru com uma demanda base de 200 kW. Os resultados mostram níveis de autossuficiência energética (ASE) entre 89,07% e 96,2% em cenários de alta irradiação solar durante o verão e entre 60,8% e 68,9% em cenários de baixa irradiação correspondentes aos meses de inverno. Vale ressaltar que a cidade de Moquegua apresentou o maior potencial, enquanto a cidade de Puno se destacou pela baixa variabilidade sazonal. De modo geral, os resultados demonstram que o sul do Peru oferece condições favoráveis para a implementação de sistemas fotovoltaicos de hidrogênio (FV-H2), proporcionando uma alternativa robusta para mitigar o racionamento de energia e facilitar a transição energética do país. A principal contribuição do estudo reside na avaliação integrada de validação, flexibilidade e escalabilidade em um modelo híbrido transferido para um contexto de alta irradiação solar. Resumen El Sur del territorio peruano posee uno de los mejores potenciales solares de América Latina, sin embargo, la limitada capacidad de almacenamiento energético incrementa la ocurrencia del “curtailment” y compromete la seguridad a la red eléctrica. Con el fin de evitar este problema, este estudio adoptó un sistema híbrido de almacenamiento basado en baterías e hidrógeno acoplado a generación fotovoltaica, el cual representa una planta piloto instalada en la ciudad de Itumbiara (Brasil). Este trabajo fue validado mediante la reproducción de este sistema en el Software TRNSYS 18, el cual mostró resultados favorables con errores inferiores al 2% para la producción de hidrógeno y por debajo del 3% en los principales componentes energéticos del sistema, lo que garantiza la confiabilidad de la simulación. Posteriormente, se analizó la flexibilidad operativa del sistema de Itumbiara bajo perfiles de demanda representativos de un consumo industrial combinado con iluminación pública, identificándose un rango operativo eficiente para cargas normalizadas de 1 p.u. entre 79 kW y 302 kW. Finalmente, se analizó la escalabilidad operativa en territorio peruano con una demanda base de 200 kW. Los resultados muestran niveles de autosuficiencia energética (SSR) entre 89.07–96.2% en escenarios de alta irradiación solar durante el verano y entre 60.8–68.9% en los escenarios de baja irradiación correspondiente a épocas de invierno. Cabe resaltar que la ciudad de Moquegua presentó el mayor potencial, mientras que la ciudad de Puno destacó por su baja variabilidad estacional. En conjunto, los resultados demuestran que el sur del Perú ofrece condiciones favorables para la implementación de sistemas FV–H2, aportando una alternativa robusta para la mitigación del curtailment y facilitando la transición energética del país. La principal contribución del estudio radica en la evaluación integrada de validación, flexibilidad y escalabilidad en un modelo híbrido transferido a un contexto de alto recurso solar.
Expansão hidrelétrica brasileira e repotenciação de usinas: integração entre dinâmica macroeconômica e avaliação energético-financeira
(2026-02-10) Ortolan, Felipe Augusto
Este trabalho analisa a relação entre o crescimento econômico brasileiro e a expansão da capacidade hidrelétrica, bem como avalia, em escala microeconômica, a viabilidade energética e financeira da repotenciação de cinquenta e uma usinas hidrelétricas. A etapa macroeconômica integra séries históricas do Produto Interno Bruto em volume e da potência instalada no período de 1974 a 2024, empregando variações anuais, segmentação estatística em tercis e modelos de regressão linear para investigar padrões estruturais de expansão, cujos resultados indicam baixa sensibilidade da expansão hidrelétrica às oscilações do PIB e taxas médias de crescimento anual entre aproximadamente 1,7 GW e 2,3 GW, implicando tempos estimados entre 1,1 e 1,5 ano para acréscimos de 5% da potência elegível e entre 4,3 e 5,9 anos para acréscimos de 20%, a depender do cenário econômico considerado. Na etapa microeconômica, estimaram-se a energia incremental e os indicadores Índice de Custo-Benefício (ICB) e Valor Presente Líquido (VPL) para cenários de repotenciação de 5%, 10% e 20%, com base na potência média anual observada entre 2022 e 2024, custos específicos e cronogramas de entrada em operação, evidenciando elevada heterogeneidade entre as usinas, com valores de ICB distribuídos em ampla faixa e VPLs que variam de resultados negativos a valores superiores a dezessete bilhões de reais no cenário de maior repotenciação. De forma integrada, os resultados reforçam o potencial da repotenciação como estratégia relevante para a modernização do parque hidrelétrico brasileiro, embora sua viabilidade econômica dependa fortemente das características operacionais, hidrológicas e técnicas específicas de cada empreendimento.
Metaheurísticas aplicadas para minimização de perdas técnicas em redes de distribuição com geração fotovoltaica e baterias
(2026-02-02) Peruzzo, Marília Luiza Berti
Este trabalho buscou minimizar as perdas técnicas considerando dois sistemas de distribuição teste, IEEE 13 e 34 barras, em ambos sistemas foi considerando a integração de geração fotovoltaica e armazenamento de energia por baterias. Os modelos empregados foram representados no software OpenDSS, e os resultados exportados para o software Matlab, permitindo a geração de 32 e 74 cenários de incerteza para o sistema de 13 e 34 barras, respectivamente, por meio da técnica Two-Point Estimate Method. Aplicou-se duas metaheurísticas para otimização, (i) Algoritmo Genético e (ii) Grey Wolf Optimization, determinando o despacho ótimo da bateria que minimiza as perdas ao longo de um dia. Os resultados indicaram que, nos sistemas IEEE 13 e 34 barras, o algoritmo genético apresenta melhor desempenho no despacho de energia. Contudo, seu tempo de convergência foi aproximadamente 50% e 37% maior em comparação ao Grey Wolf Optimization. A redução de perdas, em relação ao sistema base sem geração distribuída, foi de cerca de 27% para o sistema IEEE 13 barras e 75% para o sistema IEEE 34 barras, demonstrando a melhoria do desempenho e eficiência dos sistemas de distribuição com geração distribuída e armazenamento de energia.
Custo energético e eficiência da obtenção de píons π- para uso dos múons μ- derivados na fusão nuclear catalisada por múons
(2026-01-23) Elvir, Antoni Alexander
A fusão nuclear catalisada por múons (μCF) é um fenômeno físico bem estudado, mas relativamente pouco conhecido, e que não tem sido descartado como possível abordagem para atingir a fusão nuclear rentável, em termos energéticos, na Terra. Poderia resultar um concorrente interessante frente a tecnologias termonucleares que atualmente são mais desenvolvidas e tem captado mais recursos (como o chamado “tokamak”) pois não requer altas temperaturas. Contudo, é preciso contornar dificuldades essenciais nessa abordagem, tais como reduzir o custo energético por múon obtido, aumentar a taxa de fusões por cada múon, e ainda, o tempo de vida curto desta partícula. Também, tem-se a dificuldade econômica ao realizar os experimentos necessários. Neste contexto, espera-se construir um modelo computacional com o qual possa se avaliar, qual é o efeito da variação de parâmetros de interesse tais como o comprimento, material e geometria do alvo, a energia cinética, tipo e quantidade de partículas aceleradas, no custo energético por píon, e consequentemente na eficiência do processo μCF. Foram utilizadas duas estratégias principais de modelagem, a primeira, de estudo de caso, replicando configurações experimentais realizadas há mais de 30 anos por cientistas do JINR, utilizando o conjunto de bibliotecas Geant4 do CERN, e a segunda, uma abordagem mais teórica baseada na lei de atenuação em alvos estendidos, a análise envoltória de dados (DEA), e hipóteses simplificadoras. Obteve-se, com a primeira estratégia um modelo em ambiente de simulação que permitiu replicar com erro menor a ±10% as duas configurações experimentais das quais se têm todos os dados, e, com a segunda, encontrou-se uma expressão que mostra: primeiro, que há um limite do ganho por aumento do comprimento do alvo, e, segundo, que o foco nesta linha de pesquisa deve ser voltado ao parâmetro chamado de multiplicidade de interação inelástica, junto aos esforços por “desestagnar” o múon negativo de uma partícula alfa, após de aproximadamente 150 reações de fusão. Estimou-se, um valor máximo de aproximadamente 210 MeV como custo energético por píon negativo, para o ponto de equilíbrio energético. Nesse ponto, a energia de entrada do sistema iguala-se à de saída. Este requisito para que a μCF seja viável (apenas pela otimização do custo energético para produção do píon), é um valor altamente restritivo (a massa do píon é 139.57 MeV/c²). É necessário ainda validar mais e aprimorar o modelo em Geant4 aqui apresentado para utilizá-lo para melhorar o estado da arte nesta linha de pesquisa.
Análisis de pérdidas en un sistema de distribución real
(2026-01-22) Alvarez Saucedo, Fernando Ariel; Jorge Javier Gimenez Ledesma (orientador)
Este trabalho tem como objetivo estimar e comparar as perdas técnicas e não técnicas em um sistema real de distribuição de energia elétrica diante da integração de geração fotovoltaica distribuída (GFV). O estudo foca na concessionária Creluz-D durante o ano de 2024, utilizando sua base de dados georreferenciada (BDGD) publicada pela ANEEL. A partir desses dados, foram construídos modelos de simulação no OpenDSS e definidos dois cenários: um sem geração distribuída (SGD) e outro com geração distribuída (CGD). Por meio de simulações diárias escaladas para o nível anual, foram calculados os seguintes indicadores: Percentual de Perdas Técnicas (PPT), Percentual de Perdas na Distribuição (PPD) e Percentual de Perdas Não Técnicas (PPNT). Os resultados mostram que, no cenário CGD, a energia injetada na rede reduz-se em 19% e as perdas técnicas diminuem em 20,5%. Contudo, a análise das perdas não técnicas revela um comportamento mais complexo: embora se observe uma redução média de 5,76% no cenário CGD, essa diminuição não necessariamente reflete uma melhora real nos fatores não técnicos (fraudes ou erros de medição). Mais precisamente, sugere que o método de cálculo empregado que estima as perdas não técnicas como resíduo entre as perdas totais e as perdas técnicas pode ser afetado pela presença de fluxos bidirecionais, distorcendo a alocação das perdas entre os dois componentes. Os resultados validam que a GFV reduz as perdas técnicas, mas também indicam que sua influência sobre as perdas não técnicas é indireta e depende do marco metodológico empregado para sua estimativa. Resumen Este trabajo tiene como objetivo estimar y comparar las pérdidas técnicas y no técnicas en un sistema real de distribución de energía eléctrica ante la integración de generación fotovoltaica distribuida (GFV). El estudio se centra en la concesionaria Creluz-D durante el año 2024, utilizando su base de datos georreferenciada (BDGD) publicada por la ANEEL. A partir de estos datos, se construyeron modelos de simulación en OpenDSS y se definieron dos escenarios: uno sin generación distribuida (SGD) y otro con generación distribuida (CGD). Mediante simulaciones diarias escaladas a nivel anual, se calcularon los siguientes indicadores: Porcentaje de Pérdidas Técnicas (PPT), Porcentaje de Pérdidas en Distribución (PPD) y Porcentaje de Pérdidas No Técnicas (PPNT). Los resultados muestran que en el escenario CGD se reduce la energía inyectada a la red en un 19 % y disminuye las pérdidas técnicas en un 20,5 %. Sin embargo, el análisis de las pérdidas no técnicas revela un comportamiento más complejo, aunque se observa una reducción promedio del 5,76 % en el escenario CGD, esta disminución no necesariamente refleja una mejora real en los factores no técnicos (fraudes o errores de medición). Más bien, sugiere que el método de cálculo empleado que estima las pérdidas no técnicas como residuo entre las pérdidas totales y las perdidas técnicas puede verse afectado por la presencia de flujos bidireccionales, lo que distorsiona la asignación de pérdidas entre ambos componentes. Los resultados validan que la GFV reduce las pérdidas técnicas, pero también indican que su influencia sobre las pérdidas no técnicas es indirecta y depende del marco metodológico empleado para su estimación.
Análise e comparação do desempenho térmico de coletores solares planos e parabólicos no TRNSYS
(2025-12-03) Quille, Washington Adrian Rea
A crescente preocupação com os impactos ambientais da geração de energia a partir de fontes não renováveis reforça a busca por tecnologias mais eficientes e sustentáveis. Nesse contexto, a energia solar destaca-se por sua ampla disponibilidade e baixo impacto ambiental, podendo ser aproveitada na forma térmica e/ou elétrica. A energia fototérmica, foco deste estudo, converte a radiação solar em calor por meio de coletores solares, amplamente utilizados em diversas aplicações como sistemas de aquecimento de água, secagem, refrigeração, climatização de piscinas e até geração de vapor em processos industriais, dentre outros. No presente trabalho, a análise e comparação do desempenho térmico de coletores solares planos (FPC) e de coletores de calhas parabólicas (PTC) foram realizadas por meio de simulações realizadas no software TRNSYS, considerando as condições climáticas contrastantes das cidades de Foz do Iguaçu (PR) e Alvorada do Norte (GO). As simulações levaram em conta parâmetros geométricos, ópticos e termofísicos tanto do fluido de trabalho (água) quanto dos materiais constituintes dos coletores. As áreas de superfície consideradas na simulação da mesma foram de 1,824 m² para o FPC e 2,2 m² para o PTC. Os sistemas solares propostos neste trabalho (Layouts) e modelados no TRNSYS utilizam os componentes do tipo Type, sendo o tanque de armazenamento térmico (Type 4c), a bomba de recirculação de água (Type 3d), o controlador diferencial de temperatura (Type 2b), responsável pelo acionamento da bomba conforme a diferença térmica entre o coletor e o reservatório, e o coletor solar, modelado como FPC (Type 1b) e PTC (Type 1358), respectivamente. Os resultados da validação para o FPC, mostram uma boa aproximação com os dados experimentais, obtendo-se um erro médio de 5 % para o FPC e um erro de 6,35% para o sistema de coletor parabólico PTC. Dessa forma, o modelo computacional desenvolvido foi validado, demonstrando sua capacidade de representar adequadamente o comportamento térmico dos coletores solares analisados. Além disso, os sistemas propostos mostram eficiências medias anuais de 47,46 e 43,27% para o FPC e o PTC, respectivamente, em Foz do Iguaçu; e de 58,47% e 41,31 % para os mesmos coletores na cidade de Alvorada do Norte. Finalmente, os resultados obtidos para o PTC de pequeno porte não concordam, devido que a simulação foi realizado sem tracking, e não representam de forma fiel o comportamento físico esperado. Resumen La creciente preocupación por los impactos ambientales de la generación de energía a partir de la fuente no renovables refuerza la búsqueda de tecnologías más eficientes y sostenibles. En este contexto, la energía solar destaca por su amplia disponibilidad y bajo impacto ambiental, pudiendo ser aprovechada en forma térmica y/o eléctrica. La energía fototérmica, foco de este estudio convierte la radiación solar en calor mediante colectores solares, ampliamente utilizados en diversas aplicaciones como sistemas de calentamiento de agua, secado, refrigeración, climatización de piscinas e incluso generación de vapor en procesos industriales, entre otros. En el presente trabajo, el análisis y la comparación del rendimiento térmico de colectores solares planos (FPC) y de colectores de canal parabólicos (PTC) se realizaron mediante simulaciones realizadas en el software TRNSYS, considerando las condiciones climáticas contrastantes de las ciudades de Foz do Iguazú (PR) y Alvorada do Norte (GO). Las simulaciones tuvieron en cuenta los parámetros geométricos, ópticos y termo físicos tanto del fluido de trabajo (agua) como de los materiales constituyentes de los colectores. Las áreas de superficie consideradas en la simulación fueron de 1,824 m² para el FPC y 2,2 m² para el PTC. Los sistemas solares propuestos en este trabajo (diseños) y modelados en TRNSYS utilizan componentes del tipo Type, siendo el tanque de almacenamiento térmico (Type 4c), la bomba de recirculación de agua (Type 3d), el controlador diferencial de temperatura (Type 2b), responsable de accionar la bomba según la diferencia térmica entre el colector y el tanque, y el colector solar, modelado como FPC (Type 1b) y PTC (Type 358), respectivamente. Los resultados de la validación para le FPC muestran una buena aproximación con los datos experimentales, obteniéndose un error medio del 5% y un error del 6,35% para el sistema de colector parabólico PTC. De esta manera, el modelo computacional desarrollado fue validado, demostrando su capacidad para representar adecuadamente el comportamiento térmico de los colectores solares analizados. Además, los sistemas propuestos muestran eficiencias medias anuales del 47,46% y 43,2% para el FPC y el PTC, respectivamente, en Foz do Iguazú; y del 58,47% y 41,31% para los mismos colectores en la ciudad de Alvorada do Norte. Finalmente, los resultados obtenidos no coinciden, debido a que la simulación se realizo sin seguimiento (tracking) y, por lo tanto, no representan fielmente el comportamiento físico esperado.
Hidrógeno verde en Perú: potencial, desafíos y oportunidades para un desarrollo sostenible
(2025-04-14) Turpo Peqquena, Deyson Alexander
Este artigo analisa as condições técnicas, regulatórias e socioeconômicas que influenciam o desenvolvimento de um novo vetor energético no Peru. A partir de uma abordagem comparativa com a experiência brasileira, são identificadas vantagens e limitações do contexto nacional em termos de disponibilidade de recursos, marco regulatório e infraestrutura. São apresentados cenários de aplicação em setores estratégicos como mineração, transporte e indústria química, bem como projeções econômicas vinculadas ao custo nivelado de produção. Por fim, são propostas estratégias para melhorar a competitividade nacional, considerando a necessidade de investimentos, inovação tecnológica e políticas públicas que promovam uma transição energética inclusiva e resiliente. Resumen Este trabajo analiza las condiciones tecnicas, regulatorias y socioeconomicas que influyen en el desarrollo de un nuevo vector energetico en el Peru. A partir de un enfoque comparativo con la experiencia brasilena, se identifican ventajas y limitaciones del contexto nacional en terminos de disponibilidad de recursos, marco normativo e infraestructura. Se presentan escenarios de aplicacion en sectores estrategicos como la mineria, el transporte y la industria quimica, asi como proyecciones economicas vinculadas al costo nivelado de produccion. Finalmente, se proponen estrategias para mejorar la competitividad nacional, considerando la necesidad de inversiones, innovacion tecnologica y politicas publicas que impulsen una transicion energetica inclusiva y resiliente.
Análisis comparativo de sistemas fotovoltaicos flotantes en la cuenca del Río Paraná: casos de Itaipú y Yacyretá
(2025) Luft, Arlene Anahí
Este trabalho apresenta uma análise comparativa da viabilidade técnica e econômica de usinas fotovoltaicas flutuantes (UFF) instaladas nos reservatórios das Usinas Hidrelétricas Binacionais de Itaipú (Brasil) e Yacyretá (Argentina). A pesquisa foi realizada por meio de simulações no software PVSOL e avaliação econômica baseada em pesquisas de mercado. A comparação entre usinas fotovoltaicas flutuantes no contexto de sistemas de compensação de energia elétrica, como Net Metering e Net Billing, é essencial para avaliar a supervisão técnica e econômica da implementação desses sistemas em diferentes países. Esta análise permite compreender como os modelos de pagamento da energia injetada na rede impactam a rentabilidade dos projetos, considerando fatores como o tempo de retorno do investimento, o fluxo de caixa e a previsibilidade dos rendimentos. Na UFF de Itaipu, o investimento total está estimado em U$ 813.510,74, com custo por Watt-pico de 0,811 US$/Wp e retorno de 6,81 anos, no âmbito do sistema de compensação de geração distribuída Net Metering. Esse modelo permite que a energia excedente seja convertida em créditos, otimizando o uso da geração fotovoltaica e reduzindo o período de retorno do investimento. Por outro lado, na UFF Yacyretá, o investimento total é de US$ 820.292,70, com custo por Watt-pico de 0,818 US$/Wp e retorno de 19,61 anos, no sistema Faturamento Líquido. Neste modelo, a energia injetada na rede é remunerada a uma taxa inferior à do consumo, o que reduz o retorno financeiro e afeta a viabilidade económica do projeto. A análise indica que a UFF de Itaipu apresenta uma TIR de 18,83%, superior à TMA de 13,00%, o que indica rentabilidade. Em contrapartida, a UFF de Yacyretá apresenta uma TIR de 12,84%, inferior à TMA de 14,63%, o que demonstra menor atratividade para investimentos. Porém, são identificadas alternativas para melhorar a competitividade do sistema Yacyretá, como incentivos fiscais, ajustes na taxa de compra de energia excedente ou a incorporação de armazenamento de energia, o que poderia tornar o projeto mais atrativo no contexto do Faturamento Líquido. Resumen Este trabajo presenta un análisis comparativo de la viabilidad técnica y económica de usinas fotovoltaicas flotantes (UFF) instaladas en los embalses de las Hidreléctricas Binacionales de Itaipú (Brasil) y Yacyretá (Argentina). La investigación fue realizada por medio de simulaciones en el software PVSOL y evaluación económica basada en pesquisa de mercado. La comparación entre usinas fotovoltaicas flotantes en contextos de sistemas de compensación de energía eléctrica, como el Net Metering y el Net Billing, es fundamental para evaluar la supervisión técnica y económica de la implementación de esos sistemas en diferentes países. Ese análisis permite comprender como los modelos de pagos por la energía inyectada a la red impactan en la rentabilidad de los proyectos, considerando factores como el tiempo de retorno de inversión, el flujo de caja y la previsibilidad de los ingresos. En la UFF de Itaipú, la inversión total se estima de U$ 813.510,74, con un costo por Watt-pico de 0,811 US$/Wp y un payback de 6,81 años, bajo el sistema de compensación por generación distribuida Net Metering. Este modelo permite que la energía excedente se convierta en créditos, optimizando el uso de la generación fotovoltaica y reduciendo el período de amortización de la inversión. Por otro lado, en la UFF de Yacyretá, la inversión total asciende a US$ 820.292,70, con un costo por Watt-pico de 0,818 US$/Wp y un payback de 19,61 años, bajo el sistema Net Billing. En este modelo, la energía inyectada a la red es remunerada a una tarifa inferior a la del consumo, lo que disminuye el retorno financiero y afecta la viabilidad económica del proyecto. El análisis indica que la UFF de Itaipú presenta una TIR de 18,83%, superior a la TMA de 13,00%, lo que indica rentabilidad. En contrapartida, la UFF de Yacyretá presenta una TIR de 12,84%, inferior a la TMA de 14,63%, lo que evidencia una menor atractividad para la inversión. No obstante, se identifican alternativas para mejorar la competitividad del sistema de Yacyretá, como incentivos fiscales, ajustes en la tarifa de compra de energía excedente o la incorporación de almacenamiento energético, lo que podría hacer más atractivo el proyecto en el contexto del Net Billing.
Estudo da viabilidade técnica dos parâmetros operacionais de um biodigestor tipo lagoa coberta em escala laboratorial, utilizando carcaças suínas como substrato
(2025) Meyer, Rafaela Faust ; Eliott, Rodrigo Monteiro
Foi analisado neste trabalho, a viabilidade técnica do uso de carcaças suínas, como substrato para biodigestores tipo lagoa coberta (BLC), analisando o potencial de produção de biogás e os limites operacionais do sistema. Foi avaliada uma mistura de efluente de suinocultura e carcaça suína desidratada, operando em duas condições distintas de sólidos totais (ST): uma próxima a 3% e outra acima de 4%. Foram avaliados, os principais parâmetros como volume de produção de biogás, concentração de metano, carga orgânica volumétrica (COV) e estabilidade do processo através do indicador FOS/TAC. Com os resultados de volume de biogás produzido, rendimento da operação e concentração de metano obtidos, foi demonstrado que o aumento do teor de ST no substrato de alimentação reduziu a eficiência da produção de biogás e qualidade do biogás, validando o limite tecnológico de 3% para reatores de lagoa coberta. Resumen En este trabajo se analizó la viabilidad técnica del uso de carcasas porcinas como sustrato para biodigestores tipo laguna cubierta (BLC), analizando el potencial de producción de biogás y los límites operacionales del sistema. A través de una mezcla de efluente porcino y carcasa porcina deshidratada, operando en dos condiciones distintas de sólidos totales (ST): una cercana al 3% y otra por encima del 4%. Se evaluaron los principales parámetros como volumen de producción de biogás, concentración de metano, carga orgánica volumétrica (COV) y estabilidad del proceso a través del indicador FOS/TAC. Con los resultados del volumen de biogás producido, rendimiento de la operación y concentración de metano obtenidos, se demostró que el aumento del contenido de ST en el sustrato de alimentación redujo la eficiência de la producción de biogás y la calidad del biogás, validando el límite tecnológico del 3% para reactores de laguna cubierta.
Geração fotovoltaica em redes de distribuição: análise das perdas técnicas e do impacto nas emissões de CO2
(2025) Junior, Delman Lopes Cardeli ; Ledesma, J.J.G (orientador)
Este estudo avalia o impacto nas perdas técnicas e emissões de CO2 da integração de geração fotovoltaica em redes urbanas de distribuição, utilizando o software OpenDSS para simular cenários sem e com sistemas solares. O objetivo principal é quantificar as perdas técnicas, em 8 medidores, associadas à inserção desordenada de energia fotovoltaica e estimar seu impacto nas emissões de CO₂. A metodologia envolveu quatro etapas: simulação de cenários, análise de perdas técnicas, comparação entre cenários e avaliação de créditos de carbono. Os resultados indicaram que a geração fotovoltaica aumentou as perdas ativas em 3,2% e as reativas em 5,1%. Pontos críticos, como o medidor 3, registraram aumento de 37,3% nas perdas reativas, evidenciando desafios operacionais. As perdas foram convertidas em emissões de CO₂, a fim de mensurar uma variação nos custos destacando o aumento associado à expansão não planejada da geração fotovoltaica, mostrando a necessidade de mitigação dessas perdas através de maior controle e planejamento da geração. O estudo propõe a utilização de créditos de carbono como incentivo econômico para projetos de eficiência energética, alinhando-se aos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável da ONU.
Análisis termodinámico del uso de biogás como combustible para la producción de hidrógeno por medio del three reactors chemical looping hydrogen process
(2024) Ardila Duran, Cristian Felipe
O presente estudo analisa o processo Three Reactors Chemical Looping Hydrogen (T-R CLH) utilizando biogás como combustível, respondendo à necessidade de tecnologias energéticas mais eficientes no contexto do aumento das emissões de dióxido de carbono (CO2) provenientes da utilização de combustíveis fósseis. Por meio de simulações termodinâmicas no software Aspen Plus, foi avaliado o desempenho do sistema, que inclui um reator de combustível, um reator de vapor e um reator de ar. Os resultados, baseados em 94 configurações válidas, mostraram que a produção de hidrogênio atingiu um máximo de 1,27 kmol/h, com fluxos de ar de 5,68 kmol/h e fluxos de água de 6,72 kmol/h, a uma temperatura do reator de combustível de 672,75 °C. Foi evidenciada uma relação direta entre a produção de hidrogênio e as variáveis operacionais como a vazão de ar, a vazão de água e a temperatura do reator. Este trabalho não só contribui para a compreensão do T-R CLH, como também estabelece uma base para a investigação futura com vista a otimizar esta tecnologia e contribuir para um futuro energético mais sustentável.
Avaliação do desempenho do Sparhtacus na simulação de preços de liquidação das diferenças em horizonte de médio prazo no sistema interligado nacional.
(2024) Santos, Gustavo Andrade dos
Em 2024, a mudança na exigência de demanda mínima para consumidores de alta tensão acessarem o mercado livre de energia elétrica gerou novas oportunidades de negócios no ambiente de contratação livre. Neste contexto, esta monografia avaliou o software de código aberto SPARHTACUS como alternativa para o cálculo do Preço de Liquidação das Diferenças (PLD) em contratos de longo prazo. Foram realizadas simulações com os decks oficiais de janeiro de 2020, janeiro de 2022, julho de 2024 e setembro de 2024, disponibilizados pela Câmara de Comercialização de Energia Elétrica, considerando 2.000 cenários e 45 iterações, devido à inviabilidade de processar os 10.000 cenários originais no computador utilizado. Comparando-se os resultados com os dados oficiais obtidos pelo NEWAVE, constatou-se que o SPARHTACUS apresentou divergências expressivas, com variações percentuais superiores a 800% para os decks de janeiro de 2020 e janeiro de 2022. Houve melhora significativa para o deck de julho de 2024, reduzindo a diferença para 30%, mas o deck de setembro de 2024 indicou nova piora, com uma discrepância de 210%. Apesar dessas variações, o SPARHTACUS demonstra potencial para se consolidar como ferramenta para simulações de cálculo do PLD, sendo necessária a exploração de configurações que possam aproximar seus resultados dos oficiais para melhorar sua aplicabilidade no mercado de energia elétrica.
Explorando o futuro energético do Paraguai com uma abordagem estatística.
(2024) Echterhoff, Nicolas Krüger
Este trabalho representa o projeto de conclusão de curso do autor na graduação em Engenharia de energia. Desenvolveu-se neste trabalho dois métodos de criação de cenários prospectivos de consumo de energia elétrica foi utilizado como base, a técnica de Monte Carlo de desvio padrão reduzido e códigos na linguagem de programação Pyton, e tendo a regressão linear ponderada por intervalos estatísticos como forma de ajuste de tendência, apresentou-se na sequência um estudo de caso do Paraguai, analisando os planos diretores nacionais relacionados ao sistema elétrico de potência e desenvolvendo um critério para definir o nível de compatibilidade com os pontos destacados no panorama energético atual.
Avaliação paramétrica de massa e energia de uma planta de produção hidrogênio verde por eletrólise alcalina da água.
(2024) Silva, Marcelo Alvaro de Castro da
A molécula de hidrogênio (H2) é um vetor energético que pode ser utilizado para armazenar energia química de fonte renovável conhecido como hidrogênio verde, ou mesmo como fonte de energia fóssil quando encontrado em jazida natural. Em qualquer um dos casos pode ser transformado através de processos termoquímico como combustão ou em processos eletroquímicos como os presentes nas células a combustível. Apesar do seu potencial na cadeia produtiva das fontes renováveis, desafios persistem na produção, armazenamento, distribuição em larga escala e uso. Investir na eficiência da produção de hidrogênio verde é crucial, pois contribui com a redução das emissões de carbono, diversificação da matriz energética, impulsionar a inovação tecnológica e trazer consequências favoráveis na meta do aquecimento global. O desenvolvimento deste trabalho tem como objetivo calcular fatores que influenciam a eficiência de produtividade de hidrogênio por eletrólise alcalina da água em uma na Planta de Produção de Hidrogênio Verde, localizada no Parque Tecnológico de Itaipu, e fazer uma análise paramétrica entre dois modelos de determinação da eficiência termodinâmica de produção do hidrogênio. Dados elétricos são medidos para determinar as potências, o consumo de energia e a eficiência. A tomada dos dados elétricos e de fluxo de hidrogênio são feitas de forma quase contínua, com intervalos entre 10 e 20 segundos, o que facilita a abordagem cálculo matemático e traz uma maior exatidão dos parâmetros de energia e volume. Os dados medidos são usados para validar e corrigir os valores calculados termodinamicamente e, em conjunto, utilizados para avaliar a nova eficiência do processo. Os resultados obtidos desse trabalho foram de uma eficiência termodinâmica mais alta do que vinha sendo calculada (mais de 7,78 %) e uma produtividade de 82,09% comparada ao nível nominal. Este resultado confirma que novos estudos são possíveis para averiguar um rendimento mais preciso do processo como um todo, e que a instalação de novos dispositivos de leitura de dados se mostra de extrema importância, criando cenários futuros de análises e ciências para a Planta de Produção de Hidrogênio Verde.

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