São paulo 2006 Ricardo Lacerda Baitelo Modelagem Completa e Análise dos Recursos Energéticos do Lado da Demanda para o pir



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Ricardo Lacerda Baitelo

Modelagem Completa e Análise dos Recursos Energéticos do Lado da Demanda para o PIR

Dissertação para a obtenção de título de

Mestre em Engenharia Elétrica

da Escola Politécnica da

Universidade de São Paulo


SÃO PAULO

2006

Ricardo Lacerda Baitelo

Modelagem Completa e Análise dos Recursos Energéticos do Lado da Demanda para o PIR

Dissertação para a obtenção de título de

Mestre em Engenharia Elétrica

da Escola Politécnica da

Universidade de São Paulo


Área de Concentração:

Sistemas de Potência




Orientador:

Prof. Dr. Miguel Edgar Morales Udaeta


SÃO PAULO

2006

Agradecimentos
Ao Professor e Orientador Miguel Udaeta, pela orientação e esclarecimento, tanto em momentos plácidos como em dilemas cruciais, ao longo do percurso.

Ao Professor Cláudio Luiz Ribeiro Galvão por todo o apoio concedido, tanto aos projetos de pesquisa quanto à realização deste trabalho.

Aos Professores José Aquiles Baesso Grimoni e André Luiz Veiga Gimenes, pelas valiosas recomendações sobre a condução e o prosseguimento desta dissertação, durante o processo de qualificação, e pelos vários favores concedidos durante a execução da mesma.

Ao Departamento de Energia e Automação Elétrica, por todo o respaldo tecnológico e o apoio financeiro, sem os quais a execução e a materialização desta dissertação jamais teriam sido possíveis.

A Ricardo Fujii pelo compartilhamento de idéias, novas ou antigas, e pelo debate cotidiano que fomentou grande parte destas linhas escritas.

A Mário Biague e a todo o grupo SEEDS pelas contribuições, ponderações e questionamentos de grande valia tanto no processo como na conclusão deste trabalho.

A Carlos Farias e todos da Cooperhidro, em Araçatuba, pela recepção em diversas oportunidades e por concretizarem a pesquisa e o estudo dos recursos energéticos na região.

A todos os parentes, amigos e familiares que me acompanharam proximamente ou à distância durante todo este período, leigos ou não em PIR.

E em especial à minha esposa Mônica, que suportou elegantemente o humor volátil do autor em épocas de redações intensivas e noites pouco dormidas.

Índice


Lista de Figuras VII

Lista de Tabelas IX

Lista de Abreviaturas XI

Abstract XIII

1.Introdução 1

1.1.Justificativa 1

1.2.Objetivo 3

2.Planejamento Integrado de Recursos 5

2.1.Desenvolvimento Sustentável 5

2.2.Planejamento Energético 7

2.3. Características do Planejamento Integrado de Recursos 8

Figura 2.3: Diagrama do Planejamento Integrado de Recursos 11

2.4.Introdução ao Modelo de Caracterização de Recursos de Demanda 13

Figura 2.4: Diagrama da Modelagem Completa e Análise dos RELD 16

3.Modelo de Caracterização e Análise de Recursos de Demanda 17

3.1.Gerenciamento pelo Lado da Demanda 17

Figura 3.1.2.1: Redução de Pico 18

Figura 3.1.2.2: Conservação estratégica 19

Figura 3.1.2.3: Preenchimento de Vales 19

Figura 3.1.2.4: Crescimento Estratégico 20

Figura 3.1.2.6: Curva de Carga Flexível 21

27


3.2. Etapas do Modelo de Caracterização e Análise de RELD 28

4. Recursos Energéticos do Lado da Demanda 30

4.1. Formalização de Recursos Energéticos do Lado da Demanda 30

4.2. Usos Finais e Tecnologias 32

Tabela 4.2.1.2: Tipos de Lâmpadas e Eficiências Associadas 36

4.3. Ações de GLD 54

Figura 4.3.6.3: Curvas de Carga para Armazenagem Parcial e Total Fonte: BC Hydro, 2004 78

4.4. Setores de Consumo 80

Figura 4.4.1: Setorização do Consumo de Eletricidade. Fonte: [Sauer, 2005]. 81

Figura 4.4.3. Consumo Final de Energia por Setores. Fonte BEN 2005 [25] 84

5.Dimensões de Análise e Respectivos Atributos 88

5.1.Dimensão Técnico-Econômica 90

5.3.Dimensão Ambiental 100

5.4.Dimensão Social 103

5.5.Dimensão Política 107

6.Potencial Energético de Recursos Energéticos do Lado da Demanda 118

6.1. Definições e Considerações sobre Potenciais Energéticos 118

6.2. Restrições aos Potenciais Energéticos 120

6.3. Potenciais Energéticos e Custo da Energia Economizada de Recursos do Lado da Demanda 122

7.Aplicação Real do Modelo em Estudo de Caso em Araçatuba 132

7.1. Região Administrativa de Araçatuba 134

Figura 7.1: Região Administrativa de Araçatuba 134

7.2. Recursos Selecionados 136

7.3. Avaliação dos Custos Completos 137

Tabela 7.3.1. ACC 2005 139

Tabela 7.3.2. ACC 2015 139

Tabela 7.3.3. ACC 2025 140

Tabela 7.3.4. ACC 2035 140

Figura 7.3. Classificação Final ACC -2035 141

7.4. Cálculo dos Potenciais Energéticos 142

Tabela 7.4.10: Potenciais Energéticos e Custo da Energia Economizada 151

7.5. Cenários Energéticos 152

Figura 7.5.1.a: Cenário Referencial –Eletricidade (2000-2035) 154

Figura 7.5.1.b: Cenário Referencial –Energia (2000-2035) 155

Figura 7.5.2.a: Cenário de Consumo Realizável - Eletricidade (2000-2035) 156

Figura 7.5.2.b: Cenário de Consumo Realizável - Energia (2000-2035) 157

Figura 7.5.3.a: Cenário de Eficiência Maximizada - Eletricidade (2000-2035) 158

Figura 7.5.3.b: Cenário de Eficiência Maximizada - Energia (2000-2035) 159

7.6. Considerações sobre os resultados do Estudo de Caso 159

8.Conclusões 161

ANEXO: Tabelas da Avaliação de Custos Completos 163

Tabela A 1: Dimensão Técnico-Econômica – Correspondência de Avaliações 163

Tabela A 2: Dimensão Ambiental 163

Tabela A 3: Dimensão Social 164

Tabela A 4: Dimensão Política 164

Tabela A 5: Dimensão Técnico-Econômica – Pontuações 2005 165

Tabela A 6: Dimensão Ambiental – Pontuações 2005 166

Tabela A 7: Dimensão Social – Pontuações 2005 166

Tabela A 8: Dimensão Política – Pontuações 2005 167

Tabela A 9: Dimensão Técnico-Econômica – Pontuações 2015 168

Tabela A 10: Dimensão Ambiental – Pontuações 2015 169

Tabela A 11: Dimensão Social – Pontuações 2015 169

Tabela A 12: Dimensão Política – Pontuações 2015 170

Tabela A 13: Dimensão Técnico-Econômica – Pontuações 2025 171

Tabela A 14: Dimensão Ambiental – Pontuações 2025 172

Tabela A 15: Dimensão Social – Pontuações 2025 172

Tabela A 16: Dimensão Política – Pontuações 2025 173

Tabela A 17: Dimensão Técnico-Econômica – Pontuações 2035 174

Tabela A 18: Dimensão Ambiental – Pontuações 2035 175

Tabela A 19: Dimensão Social – Pontuações 2035 175

Tabela A 20: Dimensão Política – Pontuações 2035 176

9.Referências Bibliográficas 177







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