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http://hdl.handle.net/1843/35831| Tipo: | Tese |
| Título: | Análise integrada do nexo água-energia-emissões e mitigação das externalidades para o estado de Minas Gerais |
| Autor(es): | Leonardo Barrouin Melo |
| primer Tutor: | Antonella Lombardi Costa |
| primer Co-tutor: | Ângela Fortini Macedo Ferreira |
| primer miembro del tribunal : | Carlos Eduardo Velasquez Cabrera |
| Segundo miembro del tribunal: | Sônia Seger Pereira Mercedes |
| Tercer miembro del tribunal: | Gustavo Nikolaus Pinto de Moura |
| Cuarto miembro del tribunal: | Wanderson Luiz Silva |
| Resumen: | O suprimento energético de um estado ou país é uma preocupação permanente, uma vez que exige planejamento e operação bem estruturados. O crescimento populacional, a expansão territorial por moradia, a competição pelos usos das águas, a finitude das reservas energéticas de origem fóssil e a falta de um planejamento energético consistente e contínuo são alguns dos problemas existentes. Além destes, pesquisas apontam as mudanças climáticas como um dos maiores desafios que a humanidade enfrentará nas próximas décadas neste século, e que também afetarão a produção de energia. Historicamente, a matriz energética do Estado de Minas Gerais tem a peculiaridade de ser predominantemente renovável; 53,7% da demanda total foi atendida por fontes renováveis em 2017. Este percentual possui grande sensibilidade aos eventos climáticos, o que poderá resultar em alterações na matriz energética do Estado. As externalidades associadas dizem respeito à maior exposição a gases tóxicos emitidos em razão do aumento da participação de fontes energéticas mais poluentes. Neste trabalho foi realizada a análise integrada do nexo água-energia-emissões para o Estado de Minas Gerais, bem como a mitigação das externalidades presentes. Para alcançar os objetivos do estudo, dois modelos computacionais combinados em uma abordagem integrada foram utilizados: WEAP – Water Evaluation And Planning e o LEAP – Low Emissions Analysis Platform. O foco da análise se concentrou na matriz elétrica do Estado de Minas Gerais, por meio do modelamento de usinas hidrelétricas. Como principais resultados obtidos, destacam-se a redução da geração hidrelétrica ao final do horizonte de estudo (2019 a 2049) entre -16,8% e -7,8% nos cenários de restrição hídrica. A demanda final de energia elétrica, no cenário de referência, aumentou 40,8% neste período e, nos cenários energéticos, houve aumento entre 63,6% e 89,5%. Houve expressivos aumentos da geração elétrica por termelétricas a combustível fóssil e, em todos os cenários estudados, houve crescimento também expressivo das emissões de CO2eq. O planejamento da expansão do sistema elétrico no Estado deverá envolver o crescimento da capacidade das usinas não hidráulicas como forma de garantir a segurança energética do Estado. |
| Abstract: | The energy supply of a state or country is a permanent concern, since it requires well-structured planning and operation. Population growth, territorial expansion for housing, competition for water use, the finitude of fossil energy reserves and the lack of consistent and continuous energy planning are some of the existing problems. In addition, research points climate change as one of the greatest challenges that humanity will face next decades in this century, and that will also affect energy production. Historically, energy matrix of Minas Gerais state has the peculiarity of being predominantly renewable; 53.7% of total demand was met by renewable sources in 2017. This percentage is highly sensitive to extreme weather events, which may result in changes in state energy matrix. The associated externalities are related to the greater exposure to toxic gases emitted, due to the increased share of more polluting energy sources. In this work, an integrated analysis of the water-energy-emissions nexus for Minas Gerais state was carried out, as well as the mitigation of the present externalities. To achieve the objectives of the study, two computational models combined in an integrated approach were used: WEAP - Water Evaluation and Planning and the LEAP - Low Emissions Analysis Platform. The focus of the analysis was concentrated on the electric matrix of Minas Gerais state, through the modeling of hydropower plants. The main results include the reduction in hydropower generation to the end of the study, 2019 to 2049, between -16.8% and -7.8% in water restriction scenarios. Final electricity demand, in reference scenario, increased 40.8% in this period and, in energy scenarios, there was increase between 63.6% and 89.5%. There were significant electricity generation increases by fossil fuel thermoelectric plants and, in all scenarios studied, there was also a significant increase in CO2eq emissions. Electrical system expansion planning must involve non-hydraulic plants capacity increasing as way of ensuring the state's energy security. |
| Asunto: | Engenharia nuclear Mudanças climáticas Energia elétrica Energia hidrelétrica |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Editor: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Sigla da Institución: | UFMG |
| Departamento: | ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA NUCLEAR |
| Curso: | Programa de Pós-Graduação em Ciências e Técnicas Nucleares |
| Tipo de acceso: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/35831 |
| Fecha del documento: | 22-dic-2020 |
| Aparece en las colecciones: | Teses de Doutorado |
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