Este artigo analisa o consumo de energia elétrica em um edifício público em Francisco Morato/SP, com o objetivo de propor soluções para otimizar seu consumo. A pesquisa, de natureza aplicada e com abordagem quali-quantitativa, examina as características energéticas do edifício, incluindo envoltória, sistemas de iluminação e climatização, além de práticas de uso energético. A partir da análise das faturas de energia elétrica e das visitas técnicas, foram propostas estratégias de eficiência energética, como a migração para o Ambiente de Contratação Livre (ACL), a implementação de energia solar fotovoltaica, a instalação de películas de controle solar e a adoção de um Sistema de Gestão de Energia (SGE) em conformidade com a ISO 50001. Os resultados indicam a viabilidade técnica e econômica dessas medidas, com potencial para reduzir custos operacionais e promover a sustentabilidade.
O setor residencial é marcado por uma curva de carga característica em comparação com outros setores. O seu pico no início do período noturno traz desafios para a integração de fontes renováveis, como a solar fotovoltaica. A academia, governo e organizações participantes do setor elétrico estudam a aplicação da Resposta da Demanda para minimizar o Peak-to-Average Ratio (PAR), ao deslocar a carga de pico para regiões com baixa carga e com uma maior geração de fontes não-despacháveis. A Resposta da Demanda é vista como uma aliada para os planejadores do sistema elétrico, porém para os consumidores ainda existe resistência por questões que têm impacto financeiro e no conforto, além da rejeição do que é novo. Uma Revisão Sistemática da Resposta da Demanda no setor residencial foi realizada entre os anos de 2014 e 2024 mapeando algoritmos de otimização, quantidade de participantes, fontes de geração e armazenamento e tipos de programas de resposta da demanda que visam esclarecer o atual estado da arte do tema para consumidores e organizações participantes do setor elétrico. Foi possível observar que a maioria dos programas de resposta da demanda reportados na literatura é baseada em preço (89%), com funções multiobjetivo (63%), apenas no campo da simulação (90%) e com aplicação em uma única residência (75%).
O presente trabalho tem por objetivo analisar a geração distribuída através da modalidade geração compartilhada a partir das cooperativas de energia por fontes renováveis, para conceber uma reunião de geradores e consumidores de modo sustentável. O artigo busca responder quais são os parâmetros legais aplicados e se há mecanismos regulatórios ou legais específicos para esse tipo de cooperativa no Brasil. Conclui-se que a geração distribuída na modalidade compartilhada por meio do cooperativismo se utiliza de ferramental jurídico já existente, sendo observado na regulamentação apenas a indicação dessa figura jurídica como hábil para tal fim, demandando assim de aprimoramentos legais e regulatórios específicos. A pesquisa usou o método de abordagem histórico-evolutivo, de tipo teórica, por meio da abordagem qualitativa, cujo objetivo da pesquisa é exploratório, com o propósito de ser uma pesquisa aplicada, fazendo uso da pesquisa e revisão bibliográfica e documental.
A geração de energia solar fotovoltaica de forma distribuída passou a compor a matriz elétrica brasileira com percentuais mais significativos devido, principalmente, aos incentivos governamentais por meio da criação do sistema de compensação da eletricidade gerada. A Lei 14.300, de janeiro de 2022, alterou o marco legal da geração distribuída e modificou o cenário com a taxação sobre a eletricidade não utilizada na residência e injetada na rede. Este estudo tem por objetivo comparar o retorno do investimento para proprietários, no estado do Paraná, de instalações de sistema de geração de energia solar fotovoltaica conectadas à rede elétrica, antes e após as mudanças impostas pela vigência da lei 14.300/2022. É um estudo de caso descritivo, de abordagem quantitativa, de método indutivo e natureza longitudinal dos dados. Para o cálculo do retorno do investimento foram utilizados os indicadores financeiros payback descontado, taxa interna de retorno, valor presente líquido e taxa mínima de atratividade. Como resultado, foi possível concluir que mesmo com uma redução em 27% no retorno do investimento após a taxação da energia compensada na rede elétrica, o investimento continua sendo viável economicamente, com o prazo médio de retorno do investimento ampliado de 6,83 para 7,83 anos.
Os sistemas hidrocinéticos são aqueles definidos pela implantação de turbinas em superfícies livres, sem necessidade de queda ou construção de barragens. O interesse em aproveitar a energia hidrocinética tem crescido atualmente, vista a necessidade de se estabelecer o uso de fontes renováveis de energia. Este artigo revisa e estuda o estado da arte desses sistemas, com enfoque na perspectiva histórica dessa aplicação no mundo e no Brasil, seu princípio de funcionamento, comparação com outras fontes renováveis, as classificações dos tipos de turbina, impactos ambientais e formação de esteiras. A análise realizada demonstra que os sistemas hidrocinéticos ainda estão em fase incipiente de desenvolvimento, embora as turbinas hidrocinéticas sejam pesquisadas há dezenas de anos e o número de publicações na área tenha crescido nos últimos anos. O Brasil possui um potencial relevante de energia hidrocinética no Norte do país, sendo alvo de muitas pesquisas, sobretudo devido ao potencial de substituição do óleo diesel usado nos sistemas isolados.
Este artigo apresenta uma breve discussão sobre a metodologia empregada pela agência reguladora na definição do custo do capital para os investimentos aplicados no setor elétrico. A remuneração tem como premissa básica uma componente taxa livre de risco e outra que considera o prêmio pelo risco. A metodologia Capital Asset Price Model – CAPM é bastante empregada nas análises de revisões tarifárias, impactando a remuneração dos investimentos e a consequente receita homologada anual das empresas. Uma das questões para a definição da taxa de remuneração está na base temporal utilizada em um dos parâmetros do modelo, o fator multiplicador do prêmio de risco de mercado, β, que é calculado com base nas variações históricas dos preços dos ativos. São utilizados dados de empresas no Índice de Energia Elétrica – IEE da Bolsa de Valores. Os resultados para o β não demonstraram variação significativa quando se altera a base temporal, assim como, também, não tiveram impacto em decorrência da pandemia do COVID. Quanto a comparação dos valores utilizados pela agência reguladora, nota-se que há uma divergência, que merece avaliação, considerando as premissas das empresas utilizadas neste artigo e às utilizadas pela Agência.
A energia solar fotovoltaica vem apresentando forte crescimento nos últimos anos por ser uma energia limpa, renovável, competitiva e acessível. Neste contexto, o Planejamento de Experimentos (DoE) tem como premissa a análise, modelagem e otimização de experimentos, com confiabilidade estatística, economia de dados e custos. Desta forma, foi analisada a geração fotovoltaica em função das variáveis meteorológicas: radiação solar, temperatura, velocidade do vento e umidade relativa do ar, bem como a influência isolada e combinada de cada fator, com o objetivo de validar o modelo em condições incontroláveis e definir o ponto ótimo de operação. Os gráficos de Pareto e as Superfícies de Resposta embasam as equações de potência geradas, permitindo a previsão de resultados e estimativas futuras, assim como a definição dos pontos de ótimo técnico e econômico. Além disso, o estudo de caso demonstrou a validade do DoE em ambiente aberto e na operação dos painéis, possibilitando a identificação de ruídos ao longo das análises, tais como velocidade do vento e umidade relativa do ar. São situações ainda pouco exploradas na literatura, mesmo com alta eficiência na análise de ruídos e com potencial para contribuir no diagnóstico de falhas e em estudos preliminares para a implementação de novos projetos.
Encontrar a matriz elétrica ideal de um país é um desafio complexo que envolve aspectos econômicos, sociais e ambientais. A análise das alternativas de geração de energia elétrica, considerando suas vantagens e desvantagens, é essencial para um modelo sustentável e resiliente. Indicadores de sustentabilidade são cruciais para avaliar essas opções, permitindo uma comparação robusta e científica. Este estudo propõe indicadores para analisar as fontes de energia, fornecendo subsídios para decisões no planejamento energético. Com base em uma revisão bibliográfica, foram selecionados indicadores consistentes, mensuráveis e independentes, abrangendo aspectos econômicos, tecnológicos, ambientais e sociais. Alguns dos indicadores utilizados foram o custo de eletricidade, capacidade de resposta à demanda, uso do solo, consumo de água, externalidades, geração de empregos e aceitação pública. Após a normalização dos dados e atribuição de pesos em uma análise multicritério, a pontuação final das tecnologias foi obtida. Hidrelétrica, nuclear e eólica onshore se destacaram positivamente, enquanto carvão e biomassa tiveram as piores pontuações. Portanto, este estudo demonstra que o uso de indicadores de sustentabilidade facilita a comparação entre fontes de energia e apoia decisões fundamentadas para a escolha de opções alinhadas com critérios de sustentabilidade, contribuindo para um modelo energético mais sustentável.
O conceito atual de transição energética, de forma mais ampla, é entendido como um processo em que ocorre a substituição das fontes de origem fóssil por fontes renováveis e mais limpas de geração de energia. Dentro deste contexto, a discussão sobre a forma de transmissão da eletricidade gerada e seu armazenamento é relevante para o avanço das iniciativas em prol da transição energética. Dito isto, este trabalho traz uma análise do papel da infraestrutura da rede de transmissão e os impactos gerados por essa na matriz elétrica brasileira. O foco do trabalho concentra-se após a criação e iniciativas do governo brasileiro de oferecer subsídios para o desenvolvimento das fontes renováveis de energia, em especial a eólica e a solar fotovoltaica. Como resultado inicial destacamos a necessidade de investimento na expansão e modernização das redes para: (i) garantir a segurança do escoamento da geração com as fontes energia eólica e solar fotovoltaica na rede elétrica e (ii) conferir flexibilidade e resiliência para a transição energética, mesmo com atual excedente de geração de energia elétrica no Brasil.
O Hidrogênio (H2) se destaca como uma alternativa para armazenar eletricidade excedente em uma cadeia associada com produção de H2 em eletrolizadores, seu armazenamento e posterior reconversão em eletricidade em células a combustível. O presente trabalho avalia a viabilidade do emprego desta cadeia na geração elétrica no Brasil, Argentina, Chile e Paraguai, avaliada pelas métricas de fator de energia primária (FEP), fator de emissão da matriz elétrica (FEME) e intensidade do uso da terra (I). Paraguai e Brasil apresentam os menores FEPs para a cadeia do H2 devido à predominância da hidroeletricidade (4,5 ± 1,0 MWhp/MWhe e 5,6 ± 1,1 MWhp/MWhe, respectivamente), seguido pela Argentina (6,6 ± 0,7 MWhp/MWhe), com significativa geração baseada em gás natural, e o Chile, com o indicador mais elevado (7,6 ± 0,9 MWhp/MWhe), em função da baixa eficiência de conversão da energia solar. O desempenho da cadeia depende mais da eficiência de conversão dos sistemas do que da natureza renovável ou fóssil das fontes. Os menores valores de FEME são registrados no Brasil (84,0 ± 12,0 kg CO2-eq/MWh) e no Paraguai (21,1 ± 16,9 kg CO2-eq/MWh), mas eles são penalizados pelo maior uso de terra (191,0 ± 64,1 m2/MWh e 201,8 ± 99,5 m2/MWh, respectivamente), em contraste com o Chile (111,9 ± 28,3 m²/MWh) e a Argentina (78,4 ± 22,3 m²/MWh). O Brasil e o Paraguai podem se beneficiar do uso do H₂ devido à maior eficiência e mais baixa emissão de sua geração elétrica, tornando-o uma de suas estratégias para alcançar a transição energética.
Este trabalho prospecta a viabilidade técnica e econômica da integração de fontes renováveis, notadamente Geração Fotovoltaica (GF) na rede de distribuição elétrica. A metodologia adotada envolveu a Reconfiguração da Rede de Distribuição de Energia Elétrica (RRDEE) simultaneamente com a incorporação de Battery Energy Storage Systems (BESS). O escopo do trabalho é a implementação em um sistema de 33 barras, estabelecendo diferentes cenários prospectivos. Ao adotar uma abordagem prospectiva, buscou-se posicionar este estudo como um catalisador para o avanço da transição energética, promovendo a eficiência e a confiabilidade na rede de distribuição. As análises realizadas forneceram direcionamento estratégico para as empresas, guiando a implementação de soluções inovadoras em consonância com as demandas futuras do setor elétrico.
O El Niño Oscilação Sul (ENOS) tem seus impactos amplamente documentados em termos de precipitação e temperatura em diferentes regiões do Brasil. Na fase positiva do ENSO, El Niño, comumente é registrado um aumento das chuvas no Sul do Brasil, déficits de precipitação na faixa Norte/Nordeste do país e aumento das temperaturas no Sudeste. Enquanto na fase negativa do ENOS, La Niña, é esperado déficit de precipitação no Sul do Brasil e aumento das chuvas na faixa Norte/Nordeste do país. Nos últimos 12 anos foram observadas fases positivas e negativas do ENOS, impactando diretamente em importantes variáveis do setor elétrico. Este trabalho tem o objetivo de avaliar os impactos do ENOS 2023/2024 no setor elétrico brasileiro. Os ciclos dos períodos úmidos de 2021/2022 e 2022/2023 apresentaram precipitações expressivas e afluências amplamente favoráveis nos submercados Sudeste/Centro-Oeste, Nordeste e Norte; consequentemente, foi registrado um replecionamento do SIN, com armazenamento chegando a 85% do volume útil no final de março de 2023. O fenômeno El Niño esteve configurado a partir do trimestre AMJ/2023; diante desse contexto, as precipitações passaram a ser deficitárias na faixa Norte e Nordeste e a apresentar valores expressivos no Sul do país. Ademais, as temperaturas passaram a apresentar anomalias positivas na maior parte do país e com episódios de ondas de calor. Diante desse cenário, este trabalho apresenta uma análise das consequências do ENOS ciclo 2023/2024 em termos de precipitação, vazão e armazenamento do SIN, relação entre o aumento das temperaturas e acréscimo do Consumo.
Diversos estudos buscam melhorar os processos de gaseificação. Neste sentido, processos de simulação e modelagem são extremamente necessários, pois permitem uma variação de parâmetros para respostas otimizadas, além de apresentar um custo relativamente baixo. O presente trabalho utilizou resultados de uma simulação para propor centrais de geração de energia elétrica movidas a gás de síntese. Destaca-se que o resultado utilizado derivou de uma simulação na qual a umidade da biomassa de eucalipto era de 6%, o agente de gaseificação era oxigênio e a razão de equivalência foi de 0,11; o gás de saída apresentou um PCI de 8,08 MJ*kg-1. A aplicação desse gás em um motor adaptado para queima de gás acoplado a um gerador, com um rendimento combinado de 28%, possibilitou a geração de 3.488,65 GWh de energia elétrica com o resíduo da cadeia produtiva de Eucalipto no estado de Minas Gerais. A eletricidade seria gerada em usinas alocadas próximas aos centros de geração de biomassa. Ao todo foram alocadas 91 usinas com potência instalada entre 4,5 a 5 MW, e foi considerada a injeção de energia elétrica na rede de distribuição através da normativa 482 da ANEEL. Com os resultados obtidos, fica evidente que a utilização de resíduos de biomassa para geração de eletricidade pode ser uma solução para pequenos municípios em regiões remotas.
Um dos quesitos para garantir a origem renovável exigida pelas principais certificações internacionais é a sincronicidade da produção do hidrogênio com a geração de eletricidade na planta contratada. Dessa forma, a transmissão tem um papel importante para o transporte de eletricidade desde as regiões de elevado potencial renovável até as plantas de eletrólise. O objetivo deste estudo é avaliar o arcabouço regulatório relacionado aos aspectos de transmissão no Brasil e identificar possíveis lacunas regulatórias para o desenvolvimento de um mercado de hidrogênio verde síncrono. Para isso, foi realizado um levantamento bibliográfico de documentos referentes à regulação do setor elétrico brasileiro e sua operação. Os resultados apresentam os principais desafios relacionados à transmissão de eletricidade, seja por limites operativos (constrained-off e margens de escoamento) ou por questões de tarifação de uso da rede, e uma discussão sobre como os órgãos responsáveis têm atuado para solucionar essas questões. O estudo mostrou que a maioria dos desafios identificados são relacionados à transformação do setor, e surgem com o aumento da participação de fontes renováveis de energia na matriz. Além disso, há uma constante adaptação da regulação e da operação para endereçar esses desafios e minimizar os prejuízos para as partes interessadas.
A zona rural na Amazônia é uma das regiões da América do Sul com a menor taxa de acesso à eletricidade. Sistemas de informação geográfico com a dispersão populacional, infraestrutura atual de geração, transmissão e distribuição de energia elétrica, características e especificidades socioeconômicas das comunidades, além de dados ambientais e geofísicos, podem ser usados para planejar projetos de eletrificação rural. Ferramentas geoespaciais de código fonte aberto e dados abertos podem ser usadas para este planejamento. O "Energy Access Explorer (EAE)" é uma plataforma geoespacial interativa que usa análise multicritério espacial para identificar áreas prioritárias para intervenção de acesso à energia. Complementar ao EAE, o "Open Source Spatial Electrification Tool (OnSSET)" é uma ferramenta geoespacial desenvolvida para identificar a opção de eletrificação rural com o menor custo para as comunidades rurais, escolhendo entre as opções de extensão da rede de distribuição, instalação de mini redes com geração descentralizada ou instalações domiciliares individuais. Este trabalho apresenta um estudo de caso de Suriname usando EAE para priorizar áreas e comunidades prioritárias para instalação de projetos de eletrificação, e OnSSET para estimar o custo nivelado de energia para as diversas opções de atendimento dessas regiões. O resultado mostra que EAE pode ser usado como uma ferramenta de seleção de prioridade para políticas públicas e assim diminuir a interferência política. A metodologia bottom-up usada no EAE e OnSSET para Suriname podem ser usadas para outras regiões na Amazônia, com as mesmas densidades populacionais e padrões de ocupação geográficas.
O desenvolvimento sustentável é um dos desafios da sociedade contemporânea. Nesse contexto, a inserção de energias renováveis é uma importante estratégia para a transição energética. A energia solar fotovoltaica é uma tecnologia madura, confiável, economicamente competitiva e sustentável. Os módulos fotovoltaicos convertem energia solar em energia elétrica. Ao longo dos anos, o desenvolvimento tecnológico tem sido fundamental para aumentar a eficiência e o desempenho desses módulos. Em particular, os módulos fotovoltaicos bifaciais estão em destaque por serem capazes de aproveitar melhor a radiação solar. Eles aproveitam o albedo do solo, podendo captar energia tanto na parte frontal quanto na parte traseira dos módulos, ao contrário dos módulos monofaciais comumente encontrados no mercado, que aproveitam apenas a energia solar na face frontal. No Centro de Ciências, Tecnologias e Saúde (CTS) da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), foi instalada uma planta solar composta por dois sistemas fotovoltaicos. Um sistema utiliza módulos monofaciais e apresenta potência nominal de 5,52 kWp, enquanto o outro sistema utiliza módulos bifaciais e apresenta potência nominal de 6,36 kWp. Esses sistemas estão instalados em diferentes tipos de solo: areia clara, brita escura e brita branca, cujos albedos são, respectivamente, 0,4, 0,1 e 0,45. O objetivo do estudo é modelar, simular e analisar o desempenho da planta solar com módulos monofaciais e bifaciais nos diferentes tipos de solo. Os resultados foram comparados com base na irradiação solar global do plano inclinado, na produtividade do sistema, na produtividade do arranjo fotovoltaico e na produtividade de referência. Além disso, foram analisados a razão de desempenho do sistema, o desvio padrão e o ganho bifacial. Os dados utilizados foram provenientes de simulações e obtidos por meio da modelagem no software System Advisor Model (SAM), desenvolvido pelo Laboratório Nacional de Energias Renováveis (NREL). Os resultados mostraram que a irradiação solar global do plano inclinado foi maior para os módulos bifaciais, devido à captação da radiação frontal e traseira. Em relação à produtividade, foram observados ganhos bifaciais, em média mensal anual, de 10,7% para o solo de brita branca, de 9,6% para o solo de areia clara e 2,7% para o solo de brita escura. A razão de desempenho dos dois sistemas da planta solar variou entre 87% e 91%, valores considerados aceitáveis para módulos fotovoltaicos atuais.
A microgeração distribuída fotovoltaica está cada vez mais presente nas residências e em pequenos comércios. O monitoramento e supervisão regular de Sistemas Fotovoltaicos Distribuídos (SFD) conectados à rede de distribuição são importantes e necessários para garantir uma geração de energia ótima e confiável. O objetivo da pesquisa é fazer uma análise de desempenho comparativa por meio dos índices de méritos de SFD instalados em duas instituições de ensino tecnológico situadas nas regiões Nordeste e Sul do Brasil. O SFD do Instituto Federal do Ceará (IFCE) está situado no interior do Nordeste, nas coordenadas geográficas 7° 14' 14'' Sul e 39° 19' 20'' Oeste. O SFD da Universidade Tecnológica do Paraná (UTFPR) está situado no Sul, nas coordenadas geográficas 25° 30' 16'' Sul e 49° 19' 5'' Oeste. As análises consideram os índices de mérito de final yield, reference yield e taxa de desempenho para o período de um ano. Os resultados do final yield apontaram que o SFD IFCE gerou em média anual 20% a mais que o SFD UTFPR. O índice performance ratio para ambos SFD do IFCE e UTFPR mostra uma média anual em torno de 73%, que está próximo dos valores de referências mundiais, geralmente em torno de 80%. A curva da taxa de desempenho do SFD IFCE é quase linear e encontra-se na faixa de 70 a 80%. Para o SFD UTFPR essa mesma curva tem maior variação e encontra-se na faixa de 60 a 80%. Mesmo com a grande diferença climática entre as regiões, os resultados demonstraram que a geração de energia em ambos SFD tem excelentes desempenhos, sendo uma fonte alternativa de energia viável para minimizar a pressão pela geração nas hidrelétricas.
This article aims to demonstrate the main results of bibliometric analysis related to current publications that disclose the energy transition from fossil sources, primarily natural gas, to renewable sources. It also covers publications involving the production of gaseous fuels such as biogas, biomethane, synthetic natural gas, and synthesis gas derived from biomass. Additionally, it explores how these topics relate to recent economic organization concepts, such as Circular Economy, Industrial Ecology, Short Supply Chain, etc. Notably, the article presents methodologies from a technical, economic, and financial perspective for the development of capital projects in this sector. These methodologies are widely used in academic research and development but may not necessarily align with established market practices.
O crescimento populacional reflete-se no aumento da demanda energética, no esgotamento de recursos naturais, na geração de resíduos e no aumento da emissão de gases de efeito estufa. Estes fatores causam impactos ambientais e desequilíbrio do meio. Uma forma de minimizar esses impactos é o aproveitamento do biogás. Com o crescimento do número de unidades geradoras em território nacional, o objetivo dessa revisão é avaliar os pontos positivos do biogás, bem como os pontos negativos (presença de H2S no biogás), avaliando as técnicas disponíveis para a dessulfurização do biogás. A versatilidade de aplicação do biogás, aliada a possibilidade de gestão correta de resíduos orgânicos, contribui para a inserção e cumprimento dos Objetivos do Desenvolvimento Sustentável (ODS).
A busca pela eficiência energética, tanto no uso final, quanto na geração de energia elétrica, tem sido impulsionada em todo o mundo. No Brasil, desde 2007, a Companhia de Desenvolvimento Habitacional e Urbano (CDHU) decidiu consolidar sua posição, não só como produtora de Habitação de Interesse Social (HIS), mas como uma agente promotora de sustentabilidade do setor construtivo no estado de São Paulo. Pensando a energia elétrica, a primeira iniciativa foi a instalação de Sistemas de Aquecedores Solares (SAS) de água para o uso do chuveiro. O segundo passo consistiria na implementação de painéis fotovoltaicos para gerar eletricidade no local. Dessa forma, as HIS se tornariam menos dependentes da eletricidade da rede de distribuição, elevando a qualidade de vida das famílias através da redução das despesas. Sendo assim, o presente trabalho propõe uma metodologia de avaliação da viabilidade técnica e econômica para a instalação associada de painéis fotovoltaicos e aquecimento solar de água em habitações populares já construídas. Para isso, foi realizado um estudo de caso em um conjunto habitacional, localizado na cidade de Adamantina - São Paulo. O resultado obtido foi positivo, indicando que não são necessárias adequações construtivas e a Taxa de Retorno do Investimento (TIR) é maior que o custo de oportunidade de um investimento em renda fixa. Além disso, a metodologia desenvolvida para a avaliação de viabilidade pode ser replicada em diferentes empreendimentos e, se verificada a praticabilidade de implantação da geração fotovoltaica, associada as medidas de eficiência energética já regulamentadas, será um avanço na garantia dos direitos sociais das famílias de baixa renda.
