Federal University of Itajubá

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    Estratégia para dimensionamento otimizado de sistema de armazenamento por baterias para usina solar Padre Furusawa

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    Renewable energy sources have been widely used around the world as an alternative for generating clean and sustainable energy. Among them, solar photovoltaic energy stands out as one of the most promising. However, the intermittency of this energy source poses a significant challenge, which can be mitigated through the use of energy storage systems. The proposed study in this thesis aims to develop an optimization program to calculate the ideal depth of discharge for the batteries in the storage system, which will be implemented in the Padre Furusawa Solar Plant. Based on non-linear and non-integer optimization, the program seeks to maximize the Net Present Value (NPV) of the project, considering the battery's lifespan and its financial impact on the investment. The results obtained with the optimization system validate the effectiveness of the proposed method, identifying an optimal depth of discharge of 96.58%, resulting in an NPV of R527,018.56andanInternalRateofReturn(IRR)of13527,018.56 and an Internal Rate of Return (IRR) of 13%. The adopted strategy showed significant improvements in the performance and profitability of the storage system, confirming the importance of optimizing operational parameters for photovoltaic solar projects. With the implementation of the optimized depth of discharge, there was a 4.67% gain in NPV, reinforcing the feasibility and positive impact of the proposed approach.As fontes de energia renovável têm sido amplamente utilizadas no mundo como uma alternativa para a geração de energia limpa e sustentável. Dentre elas, a energia solar fotovoltaica destaca-se como uma das mais promissoras. No entanto, a intermitência dessa fonte de energia representa um desafio significativo, que pode ser mitigado por meio do uso de sistemas de armazenamento de energia. O estudo proposto nesta tese tem como objetivo, o desenvolvimento de um programa de otimização com a finalidade de calcular a profundidade de descarga ideal para as baterias do sistema de armazenamento, que será implementado na Usina Solar Padre Furusawa. Baseado em otimização não linear e não inteira, o programa busca maximizar o Valor Presente Líquido (VPL) do projeto, considerando a vida útil das baterias e seu impacto financeiro no investimento. Os resultados obtidos com o sistema de otimização, validam a eficácia do método proposto, identificando uma profundidade de descarga ideal de 96,58%, que resulta em um VPL de R527.018,56 e uma Taxa Interna de Retorno (TIR) de 13%. A estratégia adotada apresentou melhorias significativas no desempenho e na rentabilidade do sistema de armazenamento, confirmando a importância da otimização dos parâmetros de operação, para projetos de usinas solares fotovoltaicas. Com a implementação da profundidade de descarga otimizada, obteve-se um ganho de 4,67% no VPL, reforçando assim a viabilidade e o impacto positivo da abordagem proposta

    Produção de materiais didáticos por licenciandos em química como prática formativa para o uso da história da ciência na educação básica

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    The production of teaching materials can be a formative process for future teachers to seek to insert the History of Science (HC) in Chemistry Teaching. This training strategy can minimize problems around the absence or even low availability of quality teaching materials in HC. Thus, this research aims to analyze the way in which chemistry undergraduates articulate knowledge of HC when developing a written didactic material as part of their training practice. The methodology of this investigation is of a qualitative nature and of the documentary type, in which the teaching materials of HC produced by the undergraduates of a discipline of Teaching Practice II of the Chemistry Licentiate course of a public Higher Education institution in the south of Minas Gerais were analyzed. The course materials were analyzed in terms of the following categories: type and organization of historical information: characters; type and organization of historical information: evolution of science; materials used to present the historical information, contexts to which the historical information is related, and status of the historical content. When analyzing the materials, it was possible to identify that the activity resulted in the development of not only good texts, but also as a relevant training strategy, as it contributed to the construction and manifestation of knowledge necessary for teaching. In relation to the characters worked on in each text, it is noted that the undergraduates had great concern in establishing each part involved in scientific development. Regarding the approach to the evolution of science, it is noted that in the types covered by undergraduate students there is still a large presence of approaches that distort the real evolution of scientific development and a tendency to observe it as a linear evolution. In relation to the materials used to present historical information, there was great concern among undergraduate students in most teaching materials for a pleasant and attractive graphic presentation for basic education students. Regarding the contexts of the historical content used by students, the greater importance they give to the scientific context is notable; their materials were often constructed on this basis, leaving other contexts in the background. Regarding the status of historical content, the importance given to the scientific context is reaffirmed, the majority of undergraduates used it as fundamental, while the other contexts were approached in a complementary way, making the need to give importance to these in materials, just like that, is the importance of the scientific context.A produção de materiais didáticos pode ser um processo formativo para futuros professores buscarem inserir a História da Ciência (HC) no Ensino de Química. Essa estratégia formativa pode minimizar os problemas em torno da ausência ou mesmo pouca disponibilidade de materiais didáticos de qualidade em HC. Dessa forma, essa pesquisa tem por objetivo analisar a forma como licenciandos em química demonstram conhecimentos de HC ao desenvolverem um material didático escrito como parte de sua prática formativa. A metodologia desta investigação é de natureza qualitativa e do tipo documental, na qual foram analisados os materiais didáticos de HC produzidos pelos licenciandos de uma disciplina de Prática de Ensino II do curso de Química Licenciatura de uma instituição de Ensino Superior pública do sul de Minas Gerais. Os materiais da disciplina foram analisados quanto as seguintes categorias: tipo e organização da informação histórica: personagens; tipo e organização da informação histórica: evolução da ciência; materiais utilizados para apresentar a informação histórica, contextos aos quais a informação histórica está relacionada e estatuto do conteúdo histórico. Ao analisar os materiais foi possível identificar que a atividade teve como resultado não só o desenvolvimento de bons textos, mas também como é uma estratégia de formação relevante, uma vez que contribuiu na construção e manifestação de conhecimentos necessários ao exercício do ensino. Em relação aos personagens trabalhados em cada texto nota-se que os licenciandos possuíram grande preocupação no estabelecimento de cada parte envolvida no desenvolvimento científico. Quanto à abordagem da evolução da ciência, nota-se que nos tipos abordados pelos licenciandos ainda é grande a presença de abordagens que desconfiguram a evolução real do desenvolvimento científico e uma tendência a observá-la como uma evolução linear. Em relação aos materiais utilizados para apresentar a informação histórica notou-se grande preocupação dos licenciandos na maior parte dos materiais didáticos por uma apresentação gráfica agradável e atrativa para os estudantes da educação básica. Quanto aos contextos do conteúdo histórico utilizado pelos alunos é notável a importância superior que estes dão ao contexto científico, com frequência seus materiais foram construídos com essa base, deixando os demais contextos em segundo plano. Já no que se refere ao estatuto do conteúdo histórico, a importância dada ao contexto científico é reafirmada, os licenciandos em maioria o utilizaram como fundamental, enquanto os demais contextos foram abordados de forma complementar, tornando a necessidade de que sejam dadas a importância para esses nos materiais, tal qual, é a importância do contexto científico

    Planejamento, síntese e investigação da potencial atividade antiprotozoária de compostos nitroimidazólicos

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    The class of heterocyclic compounds is the largest and most relevant in organic chemistry, especially azoles, such as imidazole and pyrazole, since they can be found in several bioactive compounds. For instance, nitroimidazole derivatives have shown a wide spectrum of biological activities, including antiparasitic effects. The neglected parasitic diseases trichomoniasis and giardiasis are serious public health problem, affecting 156 and 200 million people worldwide, respectively. In Brazil, it is estimated that trichomoniasis affects 4.3 million people annually, with a general prevalence of 15% and 2.5 to 20% among women. On the other hand, giardiasis has a prevalence of 12.4 to 50% and children are the most infected. Chemotherapy for both diseases consist of using drugs belong to 5-nitroimidazole class, including metronidazole (MTZ), the first-choice drug. However, several side effects have been reported as well as resistance cases related to MTZ. Therefore, there is a need to develop more efficient, less toxic and low-cost drugs. Based on the significant results of the antiprotozoal activities of nitroimidazoles derivatives, in this work it was planned the synthesis of forty compounds, being thirty-seven new, for their trichomonicidal and giardicidal evaluation: two 1-(hydroxyalkyl)-4-nitro-1H-imidazoles 1(a,b), four 2-(4-nitro-1H-imidazol-1-yl)ethyl benzoates 2(a-d), thirty (4-nitro-1H-imidazol-1-yl)alkyl 1-aryl-1H-pyrazole-4-carboxylates 3(a-j), 4(a-j), and 5(a-j), and four (4-nitro-1H-imidazol-1-yl)arylmethanones 6(a-d). The in silico physicochemical properties predictions indicated that all derivatives obey Lipinski’s “rule of five”, suggesting good absorption. In addition, tPSA values ≤ 140 Å2 showed that final compounds may have good oral bioavailability. Regarding the synthesis of all derivatives, thirty-nine key intermediates and twenty-eight final compounds were obtained, completely characterized by FT-IR, HRMS and NMR, and isolated in high purity: 1(a,b), 2(a-d), 3(a-j), 4(c,e), and 5(a-j), besides the unexpected compound 6ax. Furthermore, three byproducts were identified and characterized: 1ax, 14b, and 14c. The remaining derivatives of series 4, 4(a,b,d,f-j), were obtained, but they require purification. Regarding the biological activity, derivatives 3(a-j) and 1a, evaluated so far, showed potent anti-trichomonas effects after 24 h of treatment, highlighting derivatives 3b, 3d, and 3h with IC50 5.3, 5.2, and 4.8 μM, respectively, values quite similar to reference drug MTZ (IC50 = 4.9 μM). All compounds evaluated did not show cytotoxicity (CC50 > 100 μM) against HeLa cells, after 24 h, except 3g, which value was 69.3 μM.A classe dos compostos heterocíclicos é a maior e mais relevante da química orgânica, em especial a dos azóis, como imidazol e pirazol, visto que estão presentes nas estruturas de diversos compostos bioativos. Os derivados nitroimidazólicos, por exemplo, apresentam um amplo espectro de atividade biológica, incluindo ação antiparasitária. As doenças parasitárias negligenciadas tricomoníase e giardíase são um grave problema de saúde pública, afetando cerca de 156 e 200 milhões de pessoas no mundo, respectivamente. No Brasil, estima-se que a tricomoníase atinja 4,3 milhões de pessoas anualmente, com uma prevalência geral de 15% e de 2,5 a 20% entre as mulheres, enquanto a giardíase possui uma prevalência de 12,4 a 50%, sendo as crianças as mais infectadas. A quimioterapia para ambas as doenças consiste na utilização de fármacos que pertencem a classe dos 5-nitroimidazóis, sendo o metronidazol (MTZ) o fármaco de escolha. Todavia, relatos de efeitos colaterais diversos, além de parasitas Trichomonas vaginalis e Giardia intestinalis resistentes ao MTZ, demonstram a necessidade de planejar e desenvolver novos fármacos que sejam mais eficientes, menos tóxicos e com baixo custo. Baseado nos resultados significativos das atividades antiprotozoárias de derivados nitroimidazólicos, neste trabalho planejou-se a síntese de quarenta substâncias, das quais trinta e sete são inéditas, para a avaliação das atividades tricomonicida e giardicida, sendo: dois 1-(hidroxialquil)-4-nitro-1H-imidazóis 1(a,b), quatro benzoatos de 2-(4-nitro-1H-imidazol-1-il)etila 2(a-d), trinta 1-aril-1H-pirazol-4-carboxilatos de (4-nitro-1H-imidazol-1-il)alquila 3(a-j), 4(a-j) e 5(a-j) e quatro (4-nitro-1H-imidazol-1-il)arilmetanona 6(a-d). As predições das propriedades físico-químicas in silico indicaram que os derivados seguem a “regra dos cinco” de Lipinski, sugerindo uma boa absorção, além de apresentar valores de tPSA ≤ 140 Å2 mostrando que podem ter uma boa biodisponibilidade oral. Com relação a síntese dos produtos propostos, foram obtidos trinta e nove intermediários-chave e vinte e oito derivados finais completamente caracterizados por FT-IR, HRMS e RMN e obtidos com alto grau de pureza: 1(a,b), 2(a-d), 3(a-j), 4(c,e) e 5(a-j), além do produto inesperado 6ax. Além disso, três subprodutos foram identificados e caracterizados: 1ax, 14b e 14c. Os demais derivados da série 4 foram obtidos, 4(a,b,d,f-j), no entanto necessitam de purificação. No que se refere à atividade biológica, os derivados 3(a-j) e 1a, avaliados até o momento, mostraram potente efeito anti-trichomonas após 24 h de tratamento, destacando os derivados 3b, 3d e 3h com IC50 de 5,3, 5,2 e 4,8 μM, respectivamente, valores estes similares ao do fármaco de referência MTZ (IC50 = 4,9 μM). Todos os compostos testados até o momento não foram citotóxicos frente às células HeLa (CC50 > 100 μM), após 24 h, exceto 3g, cujo valor foi 69,3 μM

    Influência da carga não linear no resfriamento de transformador à seco por convecção natural e forçada

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    In this work, the thermal behavior of a 5 kVA three-phase dry transformer was analyzed when subjected to the application of distorted loads and the efficiency of a forced cooling system was obtained using the ®software. Experimental tests showed temperatures above the transformer insulation limit. The emissivity of the core surface was determined with a thermal imager. The ® program was also used to model the fluid in the numerical simulation of the heating of the transformer core under the effect of loading and cooling. Comparisons were made between experimental and numerical temperatures to validate the methodology. Values of local and average convective heat transfer coefficients and local and average Nusselt numbers were calculated numerically and compared with the literature. The results obtained showed that the temperature residues showed average differences of less than 1% after 300 min of testing. An improvement was observed, compared to the literature, in numerical results when modeling the fluid. As no empirical correlations for Nusselt number and heat transfer coefficient that approximated the core geometry were found in the literature, this work was a great contribution to making up for this lack. The experimental and numerical temperatures reached 20 °C above the transformer insulation limit, confirming the need to use an efficient cooling system.Neste trabalho foi analisado o comportamento térmico de um transformador trifásico à seco de 5 kVA, quando sujeito à aplicação de cargas distorcidas e obtida a eficiência de um sistema de resfriamento forçado utilizando o software ®. Testes experimentais mostraram temperaturas acima do limite de isolamento do transformador. A emissividade da superfície do núcleo foi determinada com um termovisor. O programa ® também foi utilizado para modelagem do fluido na simulação numérica do aquecimento do núcleo do transformador sob o efeito de carga e resfriamento. Foram feitas comparações entre as temperaturas experimental e numérica para validar a metodologia. Valores dos coeficientes de transferência de calor por convecção locais e médios, e número de Nusselt local e médio foram calculados numericamente e comparados com a literatura. Os resultados obtidos mostraram que os resíduos de temperatura apresentaram diferenças médias inferiores 1% após 300 min de teste. Foi observada uma melhora, em comparação com a literatura, nos resultados numéricos ao modelar o fluido. Como não foram encontradas na literatura correlações empíricas para número de Nusselt e coeficiente de transferência de calor que se aproximassem da geometria do núcleo, este trabalho foi uma grande contribuição para suprir esta falta. As temperaturas experimentais e numéricas atingiram 20 °C acima do limite de isolamento do transformador, sendo uma confirmação da necessidade de utilização de um sistema de resfriamento eficiente

    Análise do gradiente radial interno de abundâncias químicas em galáxias espirais do CALIFA

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    The study of chemical evolution is of great importance for comprehending the evolution of the Universe. Models and observations indicate an inside-out scenario for the formation of spiral galaxy disks. Chemical abundance gradients, in some cases, deviate from a simple straight line with a negative slope, showing an inner drop and/or an outer flattening, especially in galaxies of higher masses. In this work, we analyzed the oxygen abundance gradients of spiral galaxies using observations from the Calar Alto Legacy Integral Field Area (CALIFA) survey. Specifically, our focus was on the analysis of oxygen abundance gradient profiles in H II regions displaying an inner drop, with a particular emphasis on the inner radial gradient, employing an automatic fitting procedure. We attempted to establish relationships between the physical properties of galaxies and bulges when an inner drop is present, aiming to provide possible explanations for the occurrence of these breaks in gradients. We observed that the selection criteria for H II regions available in the literature affect the results, potentially significantly altering abundance gradient profiles and identifying different galaxies with an inner drop. Moreover, we conducted an analysis of abundance gradients, investigating the influence of diffuse ionized gas (DIG) decontamination on oxygen abundance gradients characterized by an inner drop. Our findings indicate that DIG, predominantly concentrated in the central regions of galaxies, has the potential to modify the profiles of oxygen abundance gradients in the absence of decontamination procedures.O estudo da evolução química é de grande importância para a compreensão da evolução do universo. Modelos e observações indicam um cenário inside-out para a formação dos discos de galáxias espirais. Os gradientes de abundâncias químicas, em alguns casos, desviam de uma simples reta com inclinação negativa, apresentando uma quebra interna e/ou um achatamento externo, principalmente em galáxias de maior massa. Neste trabalho, analisamos os gradientes de abundância de oxigênio de galáxias espirais com observações do Calar Alto Legacy Integral Field Area (CALIFA) survey. Em particular, nosso foco foi a análise dos perfis dos gradientes de abundância de oxigênio em regiões H II que apresentam uma quebra interna, com ênfase especial no gradiente radial interno, aplicando um procedimento automático de ajustes. Tentamos estabelecer relações entre as propriedades físicas das galáxias e dos bojos quando há a presença de uma quebra interna, a fim de obter possíveis explicações para a ocorrência dessas quebras nos gradientes. Verificamos que os critérios de seleção de regiões H II disponíveis na literatura interferem nos resultados, podendo alterar consideravelmente os perfis dos gradientes de abundância, além de apresentar diferentes galáxias com a presença de quebra interna. Além disso, realizamos uma análise dos gradientes de abundância, examinando o impacto da descontaminação do gás difuso ionizado (DIG) nos gradientes de abundância de oxigênio que apresentam uma quebra interna. Constatamos que o DIG, concentrado principalmente nas regiões mais centrais das galáxias, pode alterar os perfis dos gradientes de abundância de oxigênio, caso nenhuma escontaminação seja realizada

    PSO based methodology for optimization of patch antenna design for ISM and 5G bands applications

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    This thesis presents a novel methodology for optimizing patch antenna designs for both ISM (industrial, scientific, and medical) and 5G frequency bands, based on the particle swarm optimization (PSO) algorithm. Traditional design methods rely on equations to approximate antenna dimensions based on target frequencies, often requiring iterative adjustments to achieve desired performance specifications. This research demonstrates that by employing PSO to estimate geometric parameters, the time-consuming fine-tuning process can be significantly reduced. The proposed approach is validated through the design of patch antennas for both ISM and 5G bands. Results indicate substantial improvements in return loss and size reduction, achieving a 25% decrease in antenna size for ISM applications and a 12% reduction for 5G designs. This research contributes to the advancement of antenna design methodologies, showcasing the potential of PSO for efficient and effective optimization across different frequency bands

    A computational study on power law and weibull models applied to magnetorheological fluids

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    Magnetorheological fluids (MRFs) are smart materials of increasing interest in research and industry due to their versatility in mechanical and mechatronic systems. As main rheological features, MRFs must present low viscosity in the absence of a magnetic field (0.1 - 1.0 Pa.s) and high yield stress (50 - 100 kPa) when magnetized in order to optimize the magnetorheological effect, which is responsible for its most important properties. These properties, in turn, are directly influenced by the composition, volume fraction (concentration), size, and size distribution (polydispersity) of the suspended particles, the latter being one of the most important factors in improving their quality. As is well known in the literature, widening the size distribution of the solid phase increases the maximum packing fraction and reduces the viscosity of concentrated suspensions. Therefore, by carefully adjusting the polydispersity, it is possible to increase the magnetorheological effect of concentrated MRFs. However, there is no known analytical model to calculate the so-called packing efficiency of particulate materials, and a numerical approach is often necessary. In this context, many functions can be used in these approximations, and this work aims to study via simulations three common models from science and engineering: the Andreasen-Andersen distribution, the Dinger-Funk distribution (modified Andreasen-Andersen), and the Weibull distribution. Simulations in 1D and 3D were carried out to compute the packing fractions, and their data were compared. The simulation results show that when the distribution modulus of the Dinger-Funk distribution is ≈0.5, there is a maximum packing fraction that should lower the relative viscosity. Also, the results show that by widening the particle size distribution, it is possible to get an even greater polydispersity of the solid phase. These data suggest that it may be possible to optimize the viscosity of MRFs by carefully adjusting the size distribution, paving the way for preparing MRFs with a stronger magnetorheological effect

    Avaliação do impacto das estratégias de controle de recursos energéticos distribuídos (REDS) no desempenho dinâmico de sistemas de potência

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    Load modeling in power systems is a crucial aspect for stability studies. The analysis of certain dynamic phenomena requires proper load modeling. Fault Induced Delayed Voltage Recovery (FIDVR) is directly related to Residential Air Conditioner (RAC) stalling. Therefore, the modeling of induction motor loads is essential to this analysis. Delayed voltage recovery in the system can result in delayed power recovery in inverters connected to the transmission system, responsible for connecting photovoltaic and wind power plants to the Brazilian Interconnected Power System (BIPS). In the last few years, there has been a huge growth of Distributed Energy Resources (DER) in Brazil. In power systems around the world, both modern and legacy ride-through settings coexist. Inverters with legacy settings are more likely to disconnect in systemic events. The modeling of induction motors in the Acre-Rondonia system leads to a deterioration of this system’s dynamic performance, which can lead to collapse. DER’s voltage support can contribute to post-fault system voltage recovery, mitigating the delay caused by RAC stalling and avoiding collapse. For this to happen, more robust ride-through settings are required, avoiding inverter disconnection. Moreover, dynamic voltage support and reactive current priority requirements must be demanded from inverters that connect to the system.A modelagem de carga em sistemas elétricos é um aspecto fundamental para estudos de estabilidade eletromecânica. A análise de fenômenos específicos passa pela correta modelagem da carga. O fenômeno de atraso de recuperação de tensão pós-falta (Fault Induced Delayed Voltage Recovery – FIDVR) está diretamente relacionado ao bloqueio de rotor (stall) dos motores de indução de aparelhos de ar-condicionado residenciais. Assim, a modelagem de motores de indução na carga é fundamental para análise deste fenômeno. O atraso na recuperação da tensão do sistema pode acarretar atraso também na recuperação de potência dos inversores conectados à rede de transmissão, responsáveis pela conexão da geração renovável eólica e fotovoltaica ao Sistema Interligado Nacional (SIN). Nos últimos anos, verificou-se no Brasil um crescimento vertiginoso da Micro e Minigeração Distribuída (MMGD), ou mais amplamente, dos Recursos Energéticos Distribuídos (REDs). Nos sistemas de potência ao redor do mundo, coexistem os ajustes modernos e os chamados ajustes legados da GD. Os ajustes legados são mais suscetíveis à desconexão para eventos sistêmicos. A modelagem de motores de indução na carga do sistema Acre-Rondônia leva à deterioração do desempenho dinâmico deste sistema, podendo este ser levado ao colapso. O suporte de tensão da GD pode contribuir com a recuperação de tensão deste sistema no pós-falta, mitigando o atraso causado pelo stall dos aparelhos de ar-condicionado e impedindo o colapso. Para isso, são necessários ajustes mais robustos para desconexão da GD, de forma que esta não se desconecte do sistema durante a ocorrência de eventos na rede, além de requisitos de priorização de corrente reativa e suporte de tensão dinâmico para os inversores que se conectarem ao sistema

    Análise do impacto da penetração de recursos energéticos distribuídos através da modelagem econômica do mercado elétrico inteligente

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    The electricity market, with the insertion of distributed energy resources into the system, moves towards becoming an intelligent market in the future. In this energy transition context, tech-nical, economic, and regulatory aspects must be reviewed, as well as new agents and business models must emerge. Balancing the conflicting interests of all agents involved is an increas-ingly complex task, and policy makers must seek an environment of healthy growth and matu-ration of the sector, in a sustainable manner, to reduce energy poverty and add greater value to society. Decision-making presupposes the existence of models that allow the future impacts of the measures under analysis to be considered and evaluated. Thus, this thesis proposes to use the socioeconomic model of the electricity market called Optimized Tariffing (TAROT), with the main objective of adding to it the representation of new agents and possibilities of transac-tions in this intelligent market to allow the analysis of socioeconomic welfare generated with the inclusion of these resources in the network. The modeling of costs associated with distrib-uted energy generation in distribution company finances, in addition to new agents, such as the aggregator, are the distinguishing features of this work. Based on the new proposed equations, an innovative scenario for the provision of ancillary services by prosumers to the utility network was evaluated. The application of the model was carried out using data from a Brazilian distri-bution company, and it was possible to verify, in addition to the effects on the main agents in the sector, the penetration levels of distributed energy resources that add value to society. Through the proposed model, it is possible to simulate different scenarios and their impacts on agents, thus proving to be an important tool to assist in decision-making by regulatory agents.O mercado elétrico, com a inserção de recursos energéticos distribuídos no sistema, caminha para se tornar um mercado inteligente no futuro. Nesse contexto de transição energética, aspec-tos técnicos, econômicos e regulatórios devem ser revistos, assim como novos agentes e mode-los de negócio devem surgir. O equilíbrio entre os interesses conflitantes de todos os agentes envolvidos é uma tarefa cada vez mais complexa, e os formuladores de políticas devem buscar um ambiente de crescimento sadio e amadurecimento do setor, de maneira sustentável, de modo a reduzir a pobreza energética e agregar mais valor à sociedade como um todo. A tomada de decisões pressupõe a existência de modelos que permitem equacionar e avaliar os impactos futuros das medidas em análise. Assim, essa tese se propõe a utilizar o modelo socioeconômico do mercado elétrico denominado Tarifação Otimizada (TAROT), com o objetivo principal de agregar a ele a representação dos novos agentes e as possibilidades de transações nesse mercado inteligente de modo a permitir a análise do bem-estar socioeconômico gerado com a inserção desses recursos na rede. A modelagem dos custos associados a micro e minigeração distribuídas nas finanças das concessionárias, além de novos agentes como o agregador, são o diferencial desse trabalho. A partir do novo equacionamento proposto, um cenário inovador de prestação de serviços ancilares por prossumidores para a rede da concessionária foi avaliado. A aplicação do modelo foi feita utilizando dados de uma concessionária de distribuição brasileira, e foi possível verificar além dos efeitos nos principais agentes do setor, os níveis de penetração dos recursos energéticos distribuídos que agregam valor a sociedade. Através do modelo proposto, é possível simular diferentes cenários e seus impactos nos agentes, se provando assim uma ferramenta importante de auxílio na tomada de decisão dos órgãos reguladores

    Elaboração de balanços energéticos nas unidades da federação: o caso do estado do Mato Grosso do Sul

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    This work considers the importance of energy in various aspects of people's lives, including comfort, job creation, wealth production, technological and scientific development, and innovation. It is associated with the challenge of constantly increasing energy supply and the urgency of sustainability throughout the processes from production to consumption. In this context, the importance of the State in the sector is highlighted, as it acts through regulatory agencies and even controlled companies positioned in different segments, aiming to achieve a difficult and complex dynamic balance across various aspects within each segment. At this point, the discussed theme focuses on the role of the State in providing information about the sector, enabling various agents and stakeholders to position themselves appropriately, considering different approaches, including the State's own role in developing public policy. In this regard, by discussing concepts and the relevance of energy statistics, specifically energy balances as the main source of information and essential data for the energy market's development, this study sought to better understand the reasons and difficulties faced by Brazilian subnational governments in publishing their respective Energy Balance Sheets (BEEs) annually. Additionally, it proposed a model based on best practices referenced in the literature to facilitate this process. To achieve this, the study aimed to understand historical and objective reasons related to the diminishing role of federal units in the sector by examining recent history, sectoral restructuring processes, the verification and understanding of institutional spaces for energy management within the organizational structure of these governments, and the mapping and analysis of their respective energy policies and planning. This analysis aimed to establish a connection between these aspects and the production of state energy balances. Based on an extensive literature review on energy balance sheet preparation, a model was proposed. A case study related to its application in the State of Mato Grosso do Sul was presented, which resulted in the development of a system that automates part of the preparation process based on the proposed model.O contexto desse trabalho considera a importância da energia nas diversas áreas da vida das pessoas, nas quais inclui-se o conforto, a geração de empregos, a produção de riquezas, o desenvolvimento tecnológico, científico e inovação. Associa-se a isso o desafio da necessidade do permanente incremento de oferta e a urgência da sustentabilidade ao longo dos processos desde a produção até o consumo. Sobre tal contexto se coloca a importância que o Estado exerce sobre o setor que, através de agências reguladoras e mesmo de empresas controladas posicionadas nos diferentes segmentos, atua no sentido de um difícil e complexo equilíbrio dinâmico sobre os mais diversos aspectos existentes em cada um dos segmentos. E é neste ponto que se insere a temática aqui discutida que se refere ao papel estatal de prover informações sobre o setor que permitem aos diversos agentes e ou partes interessadas se posicionarem adequadamente, sobre diferentes abordagens, inclusive a do próprio Estado no desenvolvimento da própria política pública. Nessa direção, discutindo-se conceitos e a relevância das estatísticas energéticas, especificamente, dos balanços energéticos como principal fonte provedora de informação e dados essenciais ao desenvolvimento do mercado de energia, o estudo buscou compreender melhor as razões e dificuldades dos governos subnacionais brasileiros em publicar anualmente seus respectivos BEEs, além de propor um modelo baseado em melhores práticas referenciadas pela literatura com o propósito de facilitar tal processo. Para isso, buscou-se compreender razões históricas e objetivas relacionadas a permanente diminuição do protagonismo das unidades da federação no setor, através do entendimento da história recente e seus processos de reestruturação setorial, da verificação e compreensão dos espaços institucionais existentes ao gerenciamento da área de energia na estrutura organizacional desses governos, do mapeamento e análise das respectivas políticas e planejamentos energéticos, para então se estabelecer a existência de nexo entre tais aspectos e a produção de balanços energéticos estaduais. A partir de uma profunda revisão bibliográfica sobre elaboração de BEs foi proposto um modelo que sobre o qual apresentou-se um estudo caso relacionado à aplicação no Estado do Mato Grosso do Sul, que resultou inclusive no desenvolvimento de um sistema que automatiza parte do processo de elaboração a partir do modelo proposto

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