Banca de DEFESA: DANIELLE BANDEIRA DE MELLO DELGADO

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: DANIELLE BANDEIRA DE MELLO DELGADO
DATA: 30/03/2023
HORA: 14:00
LOCAL: Online
TÍTULO: ESTUDO DO POTENCIAL DE MULTIGERAÇÃO PARA UNIDADES CONSUMIDORAS RESIDENCIAIS E COMERCIAIS NO BRASIL
PALAVRAS-CHAVES: produção combinada de energia, programação matemática, otimização, custo anual, edifícios.
PÁGINAS: 181
GRANDE ÁREA: Engenharias
ÁREA: Engenharia Mecânica
SUBÁREA: Engenharia Térmica
ESPECIALIDADE: Aproveitamento da Energia
RESUMO: Com a transição energética, o cenário para suprimento de energia que se constrói atualmente no mundo é de um modelo mais descentralizado, inteligente, limpo e que conceda mais autonomia ao consumidor final. Tecnologias de multigeração proporcionam benefícios socioeconômicos e ambientais significativos relacionados com o uso eficiente dos recursos energéticos, como, por exemplo, a redução dos custos operacionais e as emissões de carbono. A motivação deste estudo é garantir que uma ampla gama de usuários finais de energia no Brasil possa tirar proveito desses sistemas, por meio dos custos de produção mais reduzidos, e da aplicação das tecnologias desenvolvidas nessa área. O objetivo principal do trabalho é desenvolver uma ferramenta flexível e de fácil utilização por usuários finais para otimização estrutural e paramétrica de sistemas de multigeração para unidades consumidoras típicas, com foco na minimização de custos. Para a modelagem do sistema foram levantados todos os dados técnicos, financeiros e computacionais e uma superestrutura contendo todos os recursos energéticos e equipamentos comercialmente disponíveis foi proposta. A programação linear foi modelada com todas as configurações possíveis e a busca exaustiva do sistema ótimo foi realizada. O problema de otimização foi implementado utilizando a linguagem C++ e resolvido por meio do solver ILOG CPLEX Optimization Studio da IBM. Foram utilizadas como estudos de caso uma unidade consumidora residencial e outra comercial, tendo suas demandas energéticas anuais sido levantadas com base em metodologias específicas e considerando dias representativos. Foram ainda incluídas as demandas energéticas referentes à recarga de veículos elétricos na unidade consumidora residencial e verificada a produção do excedente de eletricidade e a aplicação da Lei 14.300/2022, que institui o marco legal da microgeração e minigeração distribuída, o Sistema de Compensação de Energia Elétrica (SCEE) e o Programa de Energia Renovável Social (PERS) no Brasil. O modelo de otimização determinou a combinação ótima de equipamentos, conexões e fontes energéticas dentro das superestruturas previstas tanto para unidade residencial como comercial, permitindo visualizar a configuração de tecnologias e os custos (de forma horária e mensal), além do excedente de eletricidade produzido. Como resultados apresentados para o centro residencial, destacaram-se a implantação de 102 módulos fotovoltaicos e de caldeiras a biomassa para produção água quente. O sistema ótimo apresentou uma redução de 27,02% no custo anual total quando comparado a um sistema de referência, porém com investimento inicial 41,69% maior. Para o centro comercial, o ótimo econômico contemplou uma caldeira a biomassa, o que contribuiu para a redução em 48,37% da eletricidade importada da rede elétrica, com redução no investimento inicial em equipamentos, e ainda com um custo anual total inferior em 19,38%, se comparado a um sistema de referência. Com a realização das análises de sensibilidade, foi possível verificar de forma mediata a facilidade e flexibilidade do sistema implementado, com simulações dinâmicas e de resultados rápidos e, de forma imediata, que o sistema ótimo foi mais sensível à retirada das caldeiras à biomassa e apresentou um bom desempenho diante das variações no preço das utilidades, mantendo sua configuração original na maioria dos cenários.
MEMBROS DA BANCA:
Externo ao Programa - 1859144 - ANAND SUBRAMANIAN
Interno - 2344244 - GUSTAVO CHARLES PEIXOTO DE OLIVEIRA
Interno - 1175878 - LUCIDIO DOS ANJOS FORMIGA CABRAL
Externo à Instituição - LUIZ CELIO SOUZA ROCHA
Presidente - 2991228 - MONICA CARVALHO
Externo ao Programa - 2317198 - PAULO ROTELLA JUNIOR