Sumário

Apresentação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . V

Parte 1 – Planejamento Energético . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

Capítulo 1

Energias renováveis, inovação e sustentabilidade: Análise comparada de Brasil e China (Gilsa Rojas Barreto e Arilson da Silva Favareto) . . . . 3

1.1 Introdução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31.2 Inovação Tecnológica e o Etanol Celulósico no Brasil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51.3 Inovação Tecnológica e a Energia Eólica na China . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121.4 Conclusões . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211.5 Referências . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

Capítulo 2

Programas de eficiência energética: Brasil x Estados Unidos (Charles Couto de Camargo Júnior, Jéssica Plácido Martins, Júlio Francisco Blumetti Facó e Sérgio Ricardo Lourenço) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

2.1 Introdução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292.2 Eficiência Energética . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

2.2.1 Comparação dos Indicadores de Energia e Eficiência Energética do Brasil e dos EUA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

X Questões sobre Energia

2.3 Análise Comparativa dos Programas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 342.3.1 Etiquetagem de Equipamento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 362.3.2 Edificações . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 372.3.3 Órgãos Públicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 382.3.4 Veículos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 392.3.5 Indústria. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 402.3.6 Biocombustíveis e Hidrogênio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 422.3.7 Energia Elétrica Renovável . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 432.3.8 Integração e Suporte. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

2.4 Análises Comparativa dos Programas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 442.4.1 Etiquetagem. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 452.4.2 Edificações . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 462.4.3 Órgãos Públicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 462.4.4 Veículos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 472.4.5 Indústria. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 472.4.6 Biocombustíveis e Hidrogênio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 472.4.7 Energia Elétrica Renovável . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 482.4.8 Integração e Suporte. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

2.5 Comentários Finais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 492.6 Referências . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

Capítulo 3

Institucionalizar para avançar a integração dos mercados de eletricidade na América do Sul (João Manoel Losada Moreira e Roberto Tadeu Soares Pinto) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

3.1 Introdução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 593.2 Potencial de Geração Elétrica e Mercado de Eletricidade na América do Sul . . 613.3 Situação Atual da Integração do Setor Elétrico da América do Sul . . . . . . . . . 63

3.3.1 Intercâmbio de Eletricidade entre Brasil e outros Países da América do Sul . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

3.4 Integração dos Mercados de Energia Elétrica da Europa. . . . . . . . . . . . . . . . . . 663.4.1 Integração do Setor Elétrico dos Países Escandinavos. . . . . . . . . . . . . . . . . 673.4.2 Integração dos Mercados de Energia Elétrica na América do Sul . . . . 69

3.5 Institucionalização da Governança para a Integração . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 713.6 Discussão sobre as Dificuldades de Integração . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

3.6.1 Perda de Autonomia Nacional . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 753.6.2 Perda de Capacidade de Planejamento e de Segurança Energética . . . 763.6.3 Esgotamento das Reservas Nacionais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 783.6.4 Assimetrias entre os Países . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 793.6.5 Atração de Investimentos Nacionais e Internacionais. . . . . . . . . . . . . . 80

Sumário XI

3.6.6 Modernização e Ganhos de Tecnologia e Competitividade . . . . . . . . . 823.6.7 Maturidade Institucional e o Papel do Brasil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

3.7 Conclusões . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 853.8 Referências . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

Capítulo 4Aplicação de modelos populacionais na simulação da produção

e importação de petróleo no Brasil até 2022 (Antonio Carlos Gracias, Sérgio Ricardo Lourenço e Marat Rafikov) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

4.1 Introdução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 914.2 Modelos Matemáticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94

4.2.1 Modelo de Malthus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 944.2.2 Modelo de Verhulst . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95

4.3 Métodos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 964.4 Resultados e Discussões . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98

4.4.1 Produção de Petróleo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 984.4.2 Importação de Petróleo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1004.4.3 Projeção da Produção e Importação de Petróleo até 2022 com Uso

dos Modelos de Dinâmica Populacional . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1024.5 Conclusão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1084.6 Referências . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109

Capítulo 5Desenvolvimento de uma ferramenta inteligente aplicada

na transferência de água entre bacias hidrográficas (Jacyro Gramulia Junior, Patrícia Teixeira Leite Asano e Ricardo de Sousa Moretti) . . . . . . . 111

5.1 Introdução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1115.2 Formulação Matemática . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1155.3 Algoritmo Adotado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1205.4 Resultados Obtidos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1245.5 Conclusão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1315.6 Rererências . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133

Parte 2 – Segurança, Confiabilidade e Microgeração em Redes de Distribuição Elétrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135

Capítulo 6

Uma introdução ao conceito de smart grid e uso da tecnologia de power line communication (Samuel Castro Pereira, Alfeu Joãozinho Sguarezi Filho, Carlos Eduardo Capovilla e Ivan Roberto Santana Casella) . . . . . . . . . . . . . . 137

6.1 Introdução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137

XII Questões sobre Energia

6.2 Fundamentação Teórica sobre Smart Grid e seus Principais Componentes. . 1396.2.1 O Conceito de Smart Grid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1396.2.2 O Conceito de Smart Meter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1466.2.3 Geração Distribuída . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1496.2.4 O Smart Plug . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1506.2.5 Redes de Comunicação e Protocolos na Smart Grid . . . . . . . . . . . . . . . 1516.2.6 A Tecnologia de PLC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1566.2.7 PLC de Banda Estreita . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1586.2.8 PLC de Banda Larga . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158

6.3 Análise do Padrão G3-PLC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1596.3.1 Codificador RS (RS Encoder) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1606.3.2 Codificador Convolucional (Convolutional Encoder) . . . . . . . . . . . . . . 1616.3.3 Código de Repetição (Repetition Coding) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1626.3.4 Entrelaçador Bidimensional (2D Interleaver) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1626.3.5 Modulação DPSK (DPSK Mapping). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1636.3.6 Modulação OFDM (OFDM Mod) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1636.3.7 Recepção dos Dados. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1656.3.8 Características Estocásticas do Canal PLC que Interferem na

Transmissão de Dados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1656.4 AWGN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166

6.4.1 Ruído Impulsivo Assíncrono. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1676.4.2 Propagação por Multipercursos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1686.4.3 Resultados da Simulação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169

6.5 Referências . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170

Capítulo 7

Utilização de lógica programável para a implementação de uma proteção diferencial inteligente para transformadores de potência (Isaque da Silva Almeida e Ricardo Caneloi dos Santos) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175

7.1 Introdução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1757.2 Tópicos Importantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177

7.2.1 Redes Neurais Artificiais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1777.2.2 Lógica Programável . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178

7.3 Proteção Diferencial de Transformadores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1807.4 Algoritmo Baseado em FPGA e VHDL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183

7.4.1 Restrição Harmônica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1857.4.2 Restrição Percentual . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1887.4.3 Lógica de Decisão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190

7.5 Análise dos Resultados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1917.5.1 Testes da Corrente de Pickup. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191

Sumário XIII

7.5.2 Testes da Restrição Percentual . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1937.5.3 Teste da Restrição Harmônica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194

7.6 Conclusão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1957.7 Referências . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196

Capítulo 8

Proposta de método para o desenvolvimento de projetos de eletrificação rural descentralizada por meio de microssistemas de geração de energia elétrica (Paulo Guilherme Seifer e Federico Morante Trigoso) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199

8.1 Introdução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1998.2 Conceitos Básicos da Teoria Institucional e da Abordagem de Capacidades . . . 201

8.2.1 Teoria Institucional. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2018.2.2 Abordagem de Capacidades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202

8.3 Aspectos Fundamentais na Eletrificação Rural Descentralizada . . . . . . . . . . . 2038.3.1 O Interventor e suas Características. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2038.3.2 O Proprietário . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2058.3.3 Manutenção e Capacitação dos Atores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2058.3.4 Gestão do Sistema. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2068.3.5 A Eletrificação Realizada pela Concessionária e pelo Estado. . . . . . . . 206

8.4 Método Proposto para a Gestão de Projetos de Eletrificação Rural. . . . . . . . . 2078.4.1 Estágios de Gestão de Projetos de Eletrificação Rural. . . . . . . . . . . . . . 2078.4.2 Justificativas dos Estágios de Gestão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2098.4.3 Distribuição Temporal dos Estágios. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213

8.5 Conclusão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2158.6 Referências . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216

Capítulo 9

Estudo sobre a aplicação de redes neurais artificiais na detecção de ilhamento de geradores distribuídos (Victor Luiz Merlin, Ricardo Caneloi dos Santos e Ahda Pionkoski Grilo Pavani) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219

9.1 Introdução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2199.2 Ilhamento em Sistemas Elétricos de Potência . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221

9.2.1 Detecção de Ilhamentos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2229.2.2 Principais Métodos Passivos Utilizados para Detecção de Ilhamentos . 2239.2.3 O Desenvolvimento de um Novo Método para Detecção de

Ilhamentos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2259.3 Algoritmo Proposto para Detecção de Ilhamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2269.4 Treinamento das Redes Neurais Artificiais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227

9.4.1 Arquitetura da RNA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2279.4.2 Taxa de Amostragem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228

XIV Questões sobre Energia

9.4.3 Janela de Dados. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2289.4.4 Número de Ciclos para Treinamento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2299.4.5 Validação das RNAs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230

9.5 Resultados. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2329.6 Conclusões . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2379.7 Referências . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237

Capítulo 10Controle ótimo aplicado ao conversor matricial indireto

para geração elétrica baseada em microturbina (Javier Alexis Andrade-Romero, Marat Rafikov e Jesus Franklin Andrade Romero). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241

10.1 Introdução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24110.2 Modelagem Matemática do CMI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245

10.2.1 Modelo do CMI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24510.2.2 Modelo do Filtro de Entrada. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24610.2.3 Modelo do Filtro de Entrada em Coordenadas DQ . . . . . . . . . . . . . . . . 247

10.3 Modulação Vetorial Espacial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24810.4 Controle Ótimo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249

10.4.1 F ormulação do Problema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24910.4.2 Projeto do Controle Ótimo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250

10.5 Resultados de Simulação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25210.5.1 Controle de Linearização por Realimentação de Estados. . . . . . . . . . 25210.5.2 Controle Ótimo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25310.5.3 Avaliação dos Resultados. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255

10.6 Conclusões . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25710.7 Referências . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258

Capítulo 11

Avaliação de locais com potencial para a implantação de geradores distribuídos sob a perspectiva do desenvolvimento sustentável (Gracieli Sartório Cardoso de Lima, Patricia Teixeira Leite Asano, Jesus Franklin Andrade Romero e Kátia Livia Zambon). . 263

11.1 Introdução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26311.2 Desenvolvimento Sustentável . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26611.3 Indicadores de Sustentabilidade . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267

11.3.1 Segurança Energética . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26811.3.2 Produtividade Energética . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26811.3.3 Cobertura Elétrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26911.3.4 Preservação Ambiental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270

11.4 Metodologia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27111.4.1 Elaboração de Conjunto de Critérios de Avaliação . . . . . . . . . . . . . . . 271

Sumário XV

11.4.2 Estudo e Identificação dos Critérios de Avaliação . . . . . . . . . . . . . . . . 27211.4.3 Seleção de Variáveis – Disponibilidade e Coleta de Dados . . . . . . . . 27211.4.4 Classificação dos Critérios. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27211.4.5 Busca de Software Adequado para Tratar as Variáveis Envolvidas . . 27311.4.6 Seleção do Método de Avaliação de Pesos para os Critérios . . . . . . . 27311.4.7 Ordenação de Critérios Rank Sum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27411.4.8 Ordenação dos Critérios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27411.4.9 Normalização dos Valores dos Pesos e dos Dados. . . . . . . . . . . . . . . . 27411.4.10 Seleção e Aplicação de Técnica de Combinação de Critérios. . . . . . 27511.4.11 Interpretação e Análise dos Resultados. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276

11.5 Resultados. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27611.5.1 Matriz de Interdisciplinaridade . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27611.5.2 Critérios de Avaliação Selecionados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27711.5.3 Aproveitamento do Potencial Energético . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27711.5.4 Redução de Custos de Conexão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28011.5.5 Melhoria de Níveis Educacionais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28211.5.6 Abastecimento Suficiente. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28311.5.7 Preservação de Unidades de Conservação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284

11.6 Avaliação de Pesos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28611.7 Normalização . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28711.8 Combinação Linear Ponderada (WLC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28711.9 Média Ponderada Ordenada (OWA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29011.10 Conclusão. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29311.11 Referências . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295

Parte 3 – Alternativas de Geração de Energia com Foco em

Resíduos e Reciclagem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 299

Capítulo 12Recuperação energética a partir de resíduos sólidos urbanos utilizando ciclos

de potência a vapor – estudo de diferentes configurações de ciclos (Guilherme H . Nordi, Reynaldo Palacios-Bereche e Silvia A . Nebra) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301

12.1 Introdução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30112.2 Revisão Bibliográfica. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303

12.2.1 Corrosão Ativa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306

12.2.2 Corrosão por Sais Fundidos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30712.2.3 Sistema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307

12.3 Metodologia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30912.3.1 Combustível. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30912.3.2 Equipamentos de Potência . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312

XVI Questões sobre Energia

12.3.3 Eficiência de Primeira Lei para o Ciclo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31312.3.4 Configurações . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313

12.4 Resultados e Discussões . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32012.5 Conclusões . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32312.6 Referências . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324

Capítulo 13

Possibilidades para o uso do tório como fonte de energia primária para a geração de eletricidade (José Rubens Maiorino, João Manoel Losada Moreira, Giovanni Laranjo de Setefani, Thiago Augusto dos Santos e Pedro Carlos Russo Rossi) . . . . . 327

13.1 Introdução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32713.2 Tório como Fonte de Energia Primária . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32913.3 Utilização de Tório em Reatores de Potência . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332

13.3.1 Reatores a Água Leve . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33213.3.2 Reatores a Água Pesada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33413.3.3 Sistemas de Geração 4 e Acionados por Aceleradores . . . . . . . . . . . . 33613.3.4 Experiência Brasileira sobre Uso de Tório em Reatores Nucleares . . 34013.3.5 Estudos sobre Tório Realizados na UFABC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 342

13.4 Considerações Finais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34713.5 Referências . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 348

Capítulo 14

Descomissionamento das usinas nucleares do Brasil (João Manoel Losada Moreira, Pedro Carajilescov, José Rubens Maiorino, Roberto de Oliveira Segabinaze, Guiou Kobayashi, Pedro Carlos Russo Rossi, Alexander Lucas Busse, Deiglys Borges Monteiro, Caroline Rodrigues da Silva, Giovanni Laranjo de Stefani, Juliana de Oliveira Shimokawa, Nilton Terng, Thiago Augusto dos Santos). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353

14.1 Introdução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35414.2 Estratégias de Descomissionamento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 355

14.2.1 Etapas de Descomissionamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35614.2.2 Experiência Internacional de Descomissionamento . . . . . . . . . . . . . . . . 35814.2.3 Principais Rejeitos Radioativos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35814.2.4 Legislação Brasileira . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 359

14.3 Estimativas de Custo de Descomissionamento de Usinas Nucleares. . . . . . . 36014.3.1 Custo de Descomissionamento de Algumas Usinas Nucleares

Desativadas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36214.3.2 Estimativa de Custo Mínimo para Descomissionamento de PWRs. . . 36314.3.3 Estimativa de Custo Mínimo para Descomissionamento de Angra 1,

Angra 2 e Angra 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 364

Sumário XVII

14.3.4 Metodologia de Cálculo para Estimativa de Custo de Descomissionamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 366

14.4 Estimativas de Rejeitos Radioativos no Descomissionamento de Usinas Nucleares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 372

14.4.1 Volumes e Atividades dos Rejeitos e Combustíveis Irradiados . . . . . . . 37314.4.2 Projeção de Capacidade dos Depósitos para Armazenar os Rejeitos

Radioativos e Combustível Irradiado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37714.4.3 Volumes e Atividades dos Rejeitos de Alto Nível. . . . . . . . . . . . . . . . . 37714.4.4 Volumes e Atividades dos Rejeitos de Baixo e Médio Níveis . . . . . . . 37714.4.5 Necessidade de Depósitos Radioativos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 378

14.5 Conclusões . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37914.6 Referências . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 379

Parte 4 – Uso Final de Energia com Fins Sociais . . . . . . . . . . . . . . . . . . 383

Capítulo 15

A iluminação pública e seus reflexos na melhoria da qualidade de vida nas cidades brasileiras (Alan Nascimento, Federico Morante Trigoso e Francisco de Assis Comarú) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 385

15.1 Introdução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38515.2 A Iluminação Pública no Brasil. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38615.3 Normas e Padrões Nacionais e Internacionais para Iluminação Pública . . . 392

15.3.1 Norma ABNT NBR 5 101 – Iluminação Pública . . . . . . . . . . . . . . . . . 39215.3.2 Norma CIE 115:2010 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39515.3.3 Padrões Particulares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 398

15.4 O Projeto de Iluminação Pública: Uma Nova Abordagem . . . . . . . . . . . . . . . 40115.5 Conclusão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 403

15.6 Referências . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 404

Capítulo 16

Análise do uso de sistemas híbridos para o aquecimento de água em habitações de interesse social – Estudo de Caso: Conjunto Habitacional Pindamonhangaba “F” – SP (Guilherme Madeira, Dania Brajato e Francisco Comaru) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 407

16.1 Introdução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40716.2 Metodologia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41016.3 Estudo de Caso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 411

16.3.1 O Conjunto Habitacional Pindamonhangaba “F” . . . . . . . . . . . . . . . 41116.3.2 O Projeto Boa Energia Solar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41216.3.3 Componentes e Funcionamento do Sistema Híbrido Solar/Elétrico . . 414

XVIII Questões sobre Energia

16.4 Resultados e Discussões . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41516.4.1 O Processo de Implementação do Projeto Boa Energia Solar . . . . . . 42116.4.2 A Interface da Nova Tecnologia com os Usuários . . . . . . . . . . . . . . . . 422

16.5 Conclusões . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42616.6 Referências . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 428

Capítulo 17A difusão do acesso à água com sistemas fotovoltaicos

de bombeamento no semiárido brasileiro (Albemerc Moura de Moraes, Federico Morante Trigoso e Maria Cristina Fedrizzi) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 431

17.1 Introdução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43117.2 Instituições Envolvidas nos Projetos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43417.3 Problemas Identificados e Recomendações . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 443

17.3.1 Substituição das Motobombas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44317.3.2 Manutenção dos Sistemas e Ausência de Mão de Obra Especializada. . 44417.3.3 Dificuldades de Intercâmbio de Informações e Dimensionamento

dos Sistemas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44517.3.4 Planejamento, Gestão e Financiamento dos Projetos . . . . . . . . . . . . . 44517.3.5 Dificuldade no Desenvolvimento de Projetos Produtivos

Comunitários . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44617.3.6 Instituições Executoras Distantes dos Locais de Aplicação dos

Projetos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44717.3.7 Qualidade da Água. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44817.3.8 Aspectos Socioculturais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 448

17.4 Conclusão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44917.5 Referências . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 451

Minicurrículo dos Autores. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 453