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http://hdl.handle.net/1843/64556| Type: | Dissertação |
| Title: | Análise energética, exergética e de sustentabilidade do setor elétrico brasileiro |
| Other Titles: | Energy, exergy, and sustainability analysis of the Brazilian power generation sector |
| Authors: | Douglas Leles Ribeiro |
| First Advisor: | Andréa Oliveira Souza da Costa |
| First Co-advisor: | Lis Nunes Soares |
| First Referee: | Daniel Bastos de Rezende |
| Second Referee: | Antonella Lombardi Costa |
| Abstract: | Garantir sustentabilidade nos processos de geração de energia elétrica é uma grande preocupação dos estados, uma vez que a utilização de eletricidade está cada dia mais presente na rotina da sociedade contemporânea. Nesse contexto, a análise exergética se apresenta como uma ferramenta útil para avaliar a eficiência e sustentabilidade de um setor econômico. Neste estudo, a utilização de energia e exergia pelo setor brasileiro de geração de energia elétrica é investigada no período entre os anos 2000 e 2020. A partir de dados fornecidos pelo Balanço Energético Nacional e pelo Anuário Estatístico de Energia Elétrica, realizou-se a análise exergética para o setor considerando a geração de energia a partir das fontes eólica, hidráulica e termoelétrica, sendo a última baseada em gás natural e bagaço de cana-de-açúcar. Em seguida, foi realizada a avaliação de sustentabilidade do setor, em que indicadores que criam correlação entre exergia e sustentabilidade ambiental foram empregados. Os resultados desta pesquisa mostram que a eficiência exergética geral para o setor variou entre 63,3 e 75,0% ao longo dos anos, e que os processos de geração termoelétrica apresentam o maior potencial de melhoria. Para os indicadores de sustentabilidade avaliados, obteve-se o Número de Depleção variando entre 0,25 e 0,37, enquanto o Índice de Sustentabilidade Exergética variou entre 2,73 e 4,00. Os maiores valores obtidos para os indicadores de Irreversibilidade Relativa e a Falta de Produtividade foram atribuídos às fontes hidráulica e gás natural que se intercambiaram no período estudado. A Proporção de Exergia Desperdiçada apresentou seus máximos para geração utilizando gás natural, com valores entre 0,016 e 0,149, o mesmo comportamento foi observado para Fator de Efeito Ambiental, que variou entre 0,021 e 0,236. Durante o período avaliado, a Perda Cumulativa de Exergia aumentou 359%. Além disso, foi proposto e avaliado um cenário hipotético sem geração de energia baseada em gás natural, e os resultados mostram um enorme potencial para economia de exergia. Acredita-se que o presente estudo possa ajudar a melhorar a formulação de políticas energéticas rumo ao desenvolvimento sustentável do país. |
| Abstract: | Ensuring sustainability in power generation processes is a major concern for states since the use of electricity is increasingly present in the routine of contemporary society. In this context, the exergy analysis presents itself as a useful tool to evaluate the efficiency and sustainability of the economic sector of power generation. In this study, the use of energy and exergy by the Brazilian power generation sector is investigated in the period from 2000 to 2020. Based on data provided by the Balanço Energético Nacional and by the Anuário Estatístico de Energia Elétrica, the exergy analysis for the sector was performed considering the generation of energy from wind, hydraulic and thermal power sources, the latter being based on natural gas and sugarcane bagasse. Then, the sustainability assessment of the sector was carried out, where indicators that create a correlation between exergy and environmental sustainability were used. The results of this research shows that the general exergy efficiency for the sector varied from 63.3 to 75.0% over the years and the thermal power generation processes have the greater Improvement Potential. For the evaluated sustainability indicators, the Depletion Number varied between 0.25 and 0.37, while the Exergy Sustainability Index varied from 2.73 to 4.00. The highest values obtained for the Relative Irreversibility and Lack of Productivity indicators were attributed to hydraulic and natural gas sources that were exchanged during the studied period. The Waste Exergy Ratio showed its maximum for generation using natural gas, with values between 0.016 and 0.149, the same behavior was observed for the Environmental Effect Factor which varied from 0.021 to 0.236. During the evaluated period, the Cumulative Exergy Loss increased by 359%. In addition, a hypothetical scenario with no natural gas power generation was evaluated and compared, results showed a huge potential for exergy savings. It is believed that the present study can help to improve energy policy-making towards sustainable development of the country. |
| Subject: | Engenharia quimica Energia elétrica - Consumo Energia elétrica - Aspectos econômicos Exergia |
| language: | por |
| metadata.dc.publisher.country: | Brasil |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| metadata.dc.publisher.department: | ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA |
| metadata.dc.publisher.program: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química |
| Rights: | Acesso Restrito |
| metadata.dc.rights.uri: | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/pt/ |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/64556 |
| Issue Date: | 6-Oct-2023 |
| metadata.dc.description.embargo: | 6-Oct-2025 |
| Appears in Collections: | Dissertações de Mestrado |
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