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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/25931| Título: | Modelo matemático de integração pelo lado da demanda: adequação do contrato de fornecimento e avaliação do uso de geração própria de energia elétrica |
| Título(s) alternativo(s): | Mathematical Model of Demand Side Integration: Supply Contract Adequacy and Evaluation of Own Electricity Generation Use |
| Autor(es): | Marangoni, Filipe |
| Orientador(es): | Magatao, Leandro |
| Palavras-chave: | Recursos energéticos Energia elétrica Energia elétrica - Consumo Sistemas de controle inteligente Redes elétricas - Análise Energia elétrica - Distribuição Programação linear Geração distribuida de energia elétrica Power resources Electric power Electric power consumption Intelligent control systems Electric network analysis Electric power distribution Linear programming Distributed generation of electric power |
| Data do documento: | 23-Jul-2021 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Curitiba |
| Citação: | MARANGONI, Filipe. Modelo matemático de integração pelo lado da demanda: adequação do contrato de fornecimento e avaliação do uso de geração própria de energia elétrica. 2021. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica e Informática Industrial) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2021. |
| Resumo: | A necessidade de otimização do uso de recursos energéticos é cada vez mais evidente e a energia elétrica se destaca como um insumo fundamental para o desenvolvimento da sociedade. Desde o final da década de 1970 o termo Gerenciamento pelo Lado da Demanda (GLD) vem sendo utilizado em trabalhos que, basicamente, relacionam a geração (pela concessionária) e o gerenciamento do consumo de energia elétrica (pelo consumidor). De modo complementar, o termo Integração pelo Lado da Demanda (ILD) vem sendo incorporado a este contexto de análise diante da possibilidade de geração de energia pelo consumidor e a eventual integração desta geração à rede elétrica da concessionária. Deste modo, ante um contexto de ILD, este trabalho desenvolve um modelo matemático em Programação Linear Inteira Mista (PLIM) que considera a geração própria conectada à rede elétrica da concessionária para minimizar a despesa anual relacionada ao uso da energia elétrica. Com base no perfil de consumo e demanda, relacionados com as tarifas da concessionária e o custo da geração própria, o modelo é capaz de estimar as despesas com energia elétrica para um próximo período de doze meses. Além de indicar a condição ideal para o contrato de demanda, o modelo indica a utilização horária ótima, para dia útil e final de semana, em todos os meses, de cada fonte alternativa avaliada. Destaca-se a análise para a utilização de fontes alternativas e intermitentes que já estejam instaladas na unidade consumidora, ou que estejam sendo analisadas para a compra ou para o aluguel. Para o exemplo de aplicação do modelo foram utilizados dados reais de uma unidade consumidora (registros de consumo e demanda), custo de geração, valores para a compra e para o aluguel de equipamentos. Os resultados indicam que a utilização de geração própria, nos horários específicos indicados pelo modelo, pode ocasionar expressiva economia para o consumidor. O modelo matemático apresenta-se como uma ferramenta para a análise da viabilidade da utilização de geração própria (seja por fontes já instaladas, avaliadas para a compra ou para o aluguel). A solução indicada promove a redução das despesas relacionadas à utilização da energia elétrica, seja pela redução do consumo e realização de cortes de pico de demanda, ou pela revisão (adequação) do contrato de fornecimento de energia. |
| Abstract: | The need to optimize the energy resources use is increasingly evident and electric energy stands out as a fundamental input for the society development. Since the end of the 1970s, the Demand Side Management term (DSM) has been used in works that, basically, relate the generation (by the utility) and the electricity consumption management (by the consumer). In a complementary way, the Demand Side Integration term (DSI) has been incorporated into this analysis context in view of the possibility of energy generation by the consumer and the eventual integration of this generation into the utility's grid. Thus, with a DSI context, this work develops a mathematical model in Mixed Integer Linear Programming (MILP) that considers own generation connected to the utility's grid to minimize the annual expense related to the electricity use. Based on the consumption and demand profile, related to the utility's tariffs and the own generation cost, the model is able to estimate electricity expenses for one next twelve-month period. In addition to indicating the ideal condition for the demand contract, the model indicates the optimal hourly use, for working days and weekends, in all months, of each evaluated alternative source. We highlight the analysis for the use of alternative and intermittent sources that are already installed in the consumer unit, or that are being analyzed for purchase or rent. For the model application example, real data from a consumer unit (consumption and demand records), generation cost, values for purchase and equipment rental were used. The results indicate that the own generation use, at the specific times indicated by the model, can cause on significant savings for the consumer. The mathematical model proved to be a tool for analyzing the feasibility of using alternative sources (whether already installed, evaluated for the purchased or for rent). The obtained solution promotes the expenses reduction related to the electricity use, either by reducing consumption and performing peak demand cuts, or by reviewing (adjusting) the energy supply contract. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/25931 |
| Aparece nas coleções: | CT - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial |
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