Trabalho de Conclusão de Curso

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Derivativos de energia como mitigação de exposições financeiras na comercialização de energia elétrica
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2022-12-15) Golfetto, Tiago Marcos; Fernandes, Rubipiara Cavalcante; -; -; -; -; -; -; -; -; -; https://orcid.org/0000-0001-7991-8321; http://lattes.cnpq.br/7126706115765174; -; http://lattes.cnpq.br/4945493426087212; Scuzziato, Murilo Reolon; https://orcid.org/0000-0002-4047-3780; http://lattes.cnpq.br/0940716462707317; Vieira, Pedro César Cordeiro; -; http://lattes.cnpq.br/5553740776215117; -; -; -; -; -; -; -; -; -
Ao longo das mudanças do Setor Elétrico Brasileiro (SEB) ocorridas nos últimos anos, foram criados os Ambiente de Contratação Regulado (ACR) onde fazem parte principalmente distribuidoras, consumidores cativos e geradores, e o Ambiente de Contratação Livre (ACL) onde atuam geradores, autoprodutores, consumidores livres e comercializadores de energia, que negociam entre si livremente as condições comerciais de contratos de compra e venda de energia. O ACL possibilita a previsibilidade de orçamento, negociação de preços e condições de entrega de energia, por esses motivos vem aumentado a quantidade de agentes e por consequência a quantidade de negociações. Além do mais, a atividade de comercialização de energia também vem crescendo dentro desse mercado já que a quantidade de energia negociada é 3,95 vezes maior que a consumida pelos agentes no ACL. Contudo, é necessário observar e mitigar os riscos associados à atividade de comercialização de energia, afim que sejam realizadas ações para assegurar o bom funcionamento sem impacto aos demais agentes do ACL. Os Derivativos de energia podem ser uma alternativa para a redução dos riscos. A fim de compreender os tipos de derivativos financeiros que podem ser aplicados no mercado de energia elétrica, verificar onde e como são negociadas as operações de energia no meio físico e listar quais são os riscos associados na comercialização de energia elétrica, se faz necessário realizar uma pesquisa exploratória sobre esta modalidade. Ainda neste trabalho, são realizadas simulações de cenários com o uso de derivativos de energia, analisando a mitigação dos riscos intrínsecos à comercialização de energia elétrica.
Concepção de uma máquina didática de simulação de processo de envasamento de líquidos controlada por CLP
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2022-12-14) Centenaro, Eduardo Espit; Cornélio Filho, Plínio; -; -; -; -; -; -; -; -; -; https://orcid.org/0009-0001-4250-0033; http://lattes.cnpq.br/8755233265053286; -; http://lattes.cnpq.br/8895734756649966; Carvalho, Juliana Martins de; https://orcid.org/0000-0001-6839-688X; http://lattes.cnpq.br/7411238536261263; Borba, Vitor Farias de; https://orcid.org/0009-0005-4684-6233; http://lattes.cnpq.br/7800525116986648; -; -; -; -; -; -; -; -; -
A crescente aproximação entre academia e indústria tem evidenciado uma necessidade real de incorporar maior conhecimento prático ao ensino de engenharia. Diante desse cenário, é imprescindível a busca por métodos alternativos de aprendizagem, que possibilitem aos acadêmicos uma formação mais sólida e alinhada com as verdadeiras demandas do mercado de trabalho. Para enfrentar este problema, o presente trabalho investiga conteúdos pertinentes ao desenvolvimento de máquinas didáticas geridas por Controladores Lógico Programáveis (CLP), de modo a desafiar graduandos de engenharia e, ao mesmo tempo, aproximar suas competências e habilidades àquelas exigidas pelo mundo do trabalho. Entretanto, o alto custo de máquinas com esse propósito, normalmente inviabiliza sua aquisição por grande parte das instituições de ensino públicas. Portanto, a presente pesquisa propõe-se a contornar a dificuldade financeira por meio do projeto, simulação e implementação de um protótipo didático em escala reduzida, de uma máquina envasadora de líquidos personalizada aos interesses curriculares do curso de engenharia elétrica do Instituto Federal de Santa Catarina (IFSC). Deste modo intenciona-se, de fato, aproximar teoria e prática, alinhando competências acadêmicas com profissionais, potencializando o ensino, a aprendizagem e maiores chances e oportunidades rumo ao primeiro emprego.
Uma proposta de modelo multicriterial para auxílio do planejamento da manutenção em aerogeradores: um estudo com foco na confiabilidade de sistemas eletromecânicos
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2021-04-19) Meurer, Ana Luiza Koerich; Sica, Everthon Taghori; Aranha Neto, Edison Antonio Cardoso; -; -; -; https://orcid.org/0000-0001-9236-2241; http://lattes.cnpq.br/5349980798840778; Morini, Antonio Augusto; https://orcid.org/0000-0002-2439-007X; http://lattes.cnpq.br/5527675250442251; "http://lattes.cnpq.br/3384034259269673 "; "http://lattes.cnpq.br/3384034259269673 "; -; http://lattes.cnpq.br/9443971906667113; -; -; -; -; -; -; -; -; -; -; -; -; -; -; -
Devido às mudanças climáticas que causaram fortes períodos de estiagem e mudança na distribuição espacial das chuvas em muitas regiões brasileiras, a dependência da energia proveniente de usinas hidrelétricas tem exposto o país a níveis de risco considerados temerários. Nesse sentido, considerando a geração de energia elétrica e a sua crescente demanda, a matriz energética brasileira se encontra em transformação, atualmente considerada hidro-termo-eólica. A busca por inovações e soluções, no âmbito da produção de energia, mais sustentáveis para o meio ambiente e que reduzam os índices de degradação ambiental têm crescido cada vez mais, sendo assim, uma alternativa às fontes tradicionais de geração de energia elétrica que tem se mostrado eficaz é a geração eólica. No entanto, as unidades eólicas necessitam de constantes manutenções, sendo este um fator que acarreta dois grandes desafios: o tempo de indisponibilidade e os custos de manutenção. Neste sentido este trabalho tem como objetivo central propor um modelo multicriterial de análise de criticidade de equipamentos de um aerogerador com o intuito de auxiliar na tomada de decisão em relação ao planejamento da manutenção. Para atingir o objetivo central e demais objetivos propostos pelo trabalho, foram realizados estudos e análises a respeito dos equipamentos que compõem uma unidade eólica a fim de conhecer o funcionamento de cada componente e, além disso, seus respectivos modos de falha. Ao conhecer tais modos de falha, torna-se possível realizar a aplicação das metodologias de manutenção baseada em confiabilidade e analisar como determinadas técnicas se comportam ao serem aplicadas em unidades eólicas e atrelado a isto desenvolver um modelo de apoio à tomada de decisão através da análise de criticidade dos equipamentos de uma unidade eólica. Por fim, são apresentadas as funções de valor econômico dos níveis de impacto estabelecidos para cada critério utilizado no modelo e, além disso, são dispostos os trade-off dos Pontos de Vista Fundamentais do modelo e de seus respectivos critérios.
Um estudo de caso da análise de convergência de métodos de diagnóstico de óleo mineral isolante em transformadores da rede básica para determinação de modos de falha
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2023-06-26) Santos, Bruno Mateus Chiarello dos; Sica, Everthon Taghori; -; -; -; -; -; -; -; -; -; "http://lattes.cnpq.br/3384034259269673 "; "http://lattes.cnpq.br/3384034259269673 "; -; http://lattes.cnpq.br/5597998494859791; Borba, Vitor Farias de; https://orcid.org/0009-0005-4684-6233; http://lattes.cnpq.br/7800525116986648; -; -; -; -; -; -; -; -; -; -; -; -
Este trabalho apresenta um modelo de sistema de suporte à decisão para o diagnóstico de óleo mineral isolante em transformadores de potência da Rede Básica do Sistema Elétrico Brasileiro. O objetivo é fornecer subsídios para decisões estratégicas de manutenção no âmbito de determinação de modos de falha. Existem diversas normativas e metodologias complementares para este diagnóstico, sendo os principais: ABNT NBR 7274, IEC 60599, Triângulo de Duval e Pentágono de Duval. A análise cromatográfica é um meio eficiente de manutenção preditiva, que identifica a quantidade de gases presentes no óleo mineral isolante e indica gases provenientes de combustão. O código computacional implementado em VBA para o estudo de caso pautado no modelo proposto associa a convergência dos resultados de cada método, permitindo determinar intervalos de consideração de falha e auxiliando o planejamento da manutenção.
Proposta da aplicação da IEC 61400-26-1 em parques eólicos, baseado no registro operativo de seus aerogeradores
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2023-06-23) Orbem, Juanin José Krämer; Takigawa, Fabricio Yutaka Kuwabata; -; -; -; -; -; -; -; -; -; https://orcid.org/0000-0002-1541-0518; http://lattes.cnpq.br/6580460392601187; -; ttp://lattes.cnpq.br/2301023864083460; Sakagami, Yoshiaki; https://orcid.org/0000-0003-1669-9453; http://lattes.cnpq.br/0110697228360120; Simoni, Felipe Rejes de; -; http://lattes.cnpq.br/7018173757292597; Silva, Robson Guimarães da; -; -; -; -; -; -; -; -
A energia eólica vem crescendo exponencialmente desde o final da década de 1990, tendo como os principais motivos, o uso de energia limpa e o avanço da tecnologia no desenvolvimento dos aerogeradores. Por outro lado, ao longo dos anos, diversos estudos que normatizam e possibilitam aprimoramentos em sua eficiência foram desenvolvidos, sendo atualmente a norma IEC 61400-26-1, o principal resultado. No entanto, a norma ainda não está totalmente difundida entre os agentes de geração. Neste sentido, o presente trabalho tem como objetivo desenvolver uma proposta para aplicação prática da norma, baseando-se nos registros operativos (eventos de mudança de status) de seus aerogeradores. A proposta resulta em dois principais resultados ao agente gerador, o primeiro é a padronização do registro operativo e a segunda é a adequação dos registros aos indicadores da norma. O banco de dados utilizado refere-se ao registro operativo de 80 aerogeradores de dois parques eólicos (Brotas de Macaúbas/BA e Barra dos Coqueiros/SE), no período de um ano (01/01/2021 e 01/01/2022), acumulando um total de 46.895 registros. Com a padronização proposta, foi possível reduzir 1.995 descrições diferentes para 17 descrições padronizadas, classificando-as nas categorias estabelecidas na norma (10 indicadores dentre os 13 indicados pela norma). Por fim, destaca-se que a proposta desenvolvida, possibilita ao agente gerador padronizar seus registros de acordo com a norma e, assim, analisar pontualmente o processo de geração de energia de seus aerogeradores (da plenitude operativa até possíveis causas de falhas).
Análise de métodos de decomposição estrutural energo-econômica para promover a economia do hidrogênio verde e incorporação ao planejamento integrado de recursos
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2023-07-03) Vicente, Victor Henrique; Sica, Everthon Taghori; -; -; -; -; -; -; -; -; -; "http://lattes.cnpq.br/3384034259269673 "; "http://lattes.cnpq.br/3384034259269673 "; -; http://lattes.cnpq.br/1143803213522991; Avila, Sérgio Luciano; https://orcid.org/0000-0002-0018-196X; http://lattes.cnpq.br/7864845374871073; Fedrigo, Natália Sens; -; http://lattes.cnpq.br/2673085580876348; -; -; -; -; -; -; -; -; -
Atualmente, diante dos cortes arbitrários (curtailment), sobretudo para plantas eolioelétricas e fotovoltaicas, tem-se excedentes de eletricidade que poderiam ser transformados, por meio de processos físico-químicos, em hidrogênio, que é um vetor energético, ou seja, um produto com demanda e um insumo com necessidade de oferta. Assim, este trabalho tem como objetivo apresentar e demonstrar o uso de métodos de decomposição econômica estrutural para a prospecção da demanda de serviços energéticos por hidrogênio. A intenção é considerar o hidrogênio, sobretudo o “verde”, como vetor de commodity com forte interdependência com a variabilidade dos recursos energéticos fotovoltaico e eólico, para que seja possível compreender as inter-relações energéticas e econômicas da cadeia do hidrogênio. O Acordo de Paris (2015), assim como outros documentos que norteiam a busca pela descarbonização, promoveram a intensificação da transição energética incentivando a pesquisa, o investimento e o desenvolvimento de técnicas e de tecnologias de substituição aos combustíveis fósseis. Uma forma de acelerar a transição energética é a utilização do hidrogênio como nova base energética, pois o seu uso-final não produz emissões de carbono, sendo possível utilizá-lo como vetor energético ou substituto do petróleo e seus derivados nos setores industrial, transporte, energético ou agropecuário. No entanto, o processo para geração de hidrogênio pode ocorrer usufruindo de meios de produção que geram efluentes ou emissões, deste modo, são classificados de acordo com o teor de carbono associado ao processo de produção. Assim, a desfossilização permitirá melhor integração e interação desses setores econômicos com a produção do hidrogênio verde proveniente de fontes de energia inesgotáveis. Para tanto, este trabalho abordará os métodos de decomposição econômica estrutural como possibilidade de modelo de prospecção de serviços energéticos providos por hidrogênio ou de oferta do hidrogênio como vetor energético.
Estudo sobre o aproveitamento do potencial energético e de armazenamento de UHR: uma análise da contribuição para o SIN
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2023-06-27) Freitas, Paulo Miguel Duarte de Freitas; Sica, Everthon Taghori; -; -; -; -; -; -; -; -; -; "http://lattes.cnpq.br/3384034259269673 "; "http://lattes.cnpq.br/3384034259269673 "; -; -; Tenfen, Daniel; https://orcid.org/0000-0002-5884-0120; http://lattes.cnpq.br/6591161696306728; Saran, Marco Aurélio Moreira; https://orcid.org/0000-0002-1703-0711; Saran, Marco Aurélio Moreira; -; -; -; -; --; -; -; -; -
As usinas hidrelétricas reversíveis (UHR) são uma tecnologia amplamente adotada em outros países por sua maturidade do ponto de vista técnico e viabilidade econômica. Por existirem tão poucas na matriz elétrica brasileira, há bastante espaço para a sua expansão, aprimorando em diversos aspectos o Sistema Interligado Nacional (SIN). Dentre eles, o principal aspecto seria o aumento da capacidade de armazenamento, mas também ocorreria a sua atuação no balanço entre carga e geração quando há forte participação das fontes intermitentes e na transferência de energia do período úmido para o período seco, maximizando a produção de eletricidade. Este trabalho apresenta uma análise do potencial energético das UHRs na matriz elétrica brasileira e seu impacto na capacidade de armazenamento e confiabilidade do SIN frente à transição energética e variação dos regimes hidrológicos nas bacias. Ao explorar os princípios de funcionamento e utilização das UHRs existentes, é possível abordar as contribuições das UHRs para a regulação de frequência do SIN e na otimização do uso do capital natural hídrico com o aumento da participação das fontes renováveis.
Uma proposta de avaliação e valoração da variação do capital natural hídrico e seu impacto no MRE e nos preços da eletricidade: um estudo de caso
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2023-06-27) Espindula, Ana Luisa Heck; Sica, Everthon Taghori; -; -; -; -; -; -; -; -; "http://lattes.cnpq.br/3384034259269673 "; "http://lattes.cnpq.br/3384034259269673 "; -; -; Tenfen, Daniel; https://orcid.org/0000-0002-5884-0120; http://lattes.cnpq.br/6591161696306728; Saran, Marco Aurélio Moreira; https://orcid.org/0000-0002-1703-0711; Saran, Marco Aurélio Moreira; -; -; -; -; -; -; -; -; -
As mudanças em padrões de precipitação podem promover alterações no comportamento do capital natural hídrico, acarretando implicações no mercado de curto prazo de energia elétrica. Este trabalho apresenta o método dos bens substitutos combinado a técnica de produtividade marginal para valorar a variação do capital natural hídrico em escalas diárias e mensais, representado pela precipitação, Energia Natural Afluente (ENA), Energia Armazenada (EAR) e Média de Longo Termo (MLT), restrito ao submercado SE/CO, no período de 2018 a 2020. Para tanto, também, são aplicadas as correlações estatísticas de Spearman e Kendall como forma de analisar a importância da variáveis ENA, EAR, MLT na composição do Preço de Liquidação das Diferenças (PLD) e dos preços praticados no Balcão Brasileiro de Comercialização de Energia Elétrica (BBCE), utilizadas na técnica proposta. Assim, torna-se evidente a importância da valoração ambiental na análise econômica para que se respeite o tempo de recomposição do capital natural hídrico, permitindo a continuidade dos usos múltiplos e a reprodutibilidade orgânica deste capital ao fornecer um sinal de valor econômico. O intuito do trabalho é promover a valoração do capital natural hídrico, não obstante que o método e a técnica aplicadas não têm a pretensão de capturar o valor do bem e serviço ambiental em si, mas apenas sinalizar a sua importância em um período restrito e um horizonte de tempo limitado. Com isso se pretende alçar o conceito de capital natural e a interpendência entre as atividades econômicas, sendo a economia um sistema aberto e dependente dos recursos naturais.
Análise de viabilidade econômica da instalação de sistema fotovoltaico em uma instalação elétrica comercial – um estudo de caso
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2023-06-29) GONÇALVES, Wagner; Martins, João Carlos Lúcio; -; -; -; -; -; -; -; -; -; http://lattes.cnpq.br/3295763152839405; -; -; Orsi, Gustavo Cardoso; https://orcid.org/0000-0003-1582-2982; http://lattes.cnpq.br/3486709383063578; Borba, Vitor Farias de; https://orcid.org/0009-0005-4684-6233; http://lattes.cnpq.br/7800525116986648; -; -; -; -; -; -; -; -; -
Com a intensa expansão da geração fotovoltaica nos últimos anos, a Geração Distribuída e a Autoprodução de Energia Elétrica ganham cada vez mais espaço nos mercados de energia elétrica e por isso, no Brasil, essa forma renovável e limpa de geração já é uma realidade. Isso é resultado dos crescentes investimentos que contribuem para a queda nos custos dessa tecnologia, além da publicação da Lei 14.300/2022, que oferece segurança jurídica para a Geração Distribuída de energia elétrica no Brasil, contribuindo para o despertar do interesse do consumidor final em utilizá-la, de modo a obter os benefícios destacados pela literatura. Além disso, as concessionárias de energia elétrica observam benefícios no fluxo de potência, no perfil de tensão e na qualidade da energia elétrica como um todo. No entanto, avaliar a viabilidade técnica e econômica para a implantação de um sistema fotovoltaico, após a promulgação da Lei 14.300/2022, se torna indispensável, para que o interesse do consumidor possa se concretizar em um investimento rentável. O presente trabalho tem por objetivo, avaliar a viabilidade técnica e econômica referente à implantação de um sistema fotovoltaico em uma instalação elétrica comercial, localizada no município de Palhoça/SC, por meio da utilização dos métodos conhecidos de análise de investimentos, disponibilizados pela Matemática Financeira. Buscou-se inicialmente o levantamento do potencial de energia solar no local, para que em seguida, fosse efetuado o dimensionamento do sistema. Para a avaliação da viabilidade econômica do projeto, foi necessário levantar todos os custos associados, partindo dos investimentos iniciais e a receita proporcionada pela redução da dependência com relação à energia elétrica fornecida pela distribuidora local. Com o fluxo de caixa do projeto devidamente construído, ao longo de todo o período de vida útil do mesmo, a avaliação econômica foi feita por meio da aplicação dos métodos da Taxa Interna de Retorno (TIR), do Valor Presente Líquido (VPL) e do Tempo de Recuperação do Capital (Payback). Os resultados mostram que a implantação do sistema fotovoltaico é viável economicamente, proporcionando as vantagens econômicas que permitem, não só a redução de gastos com energia elétrica, como também o aumento da competitividade do estabelecimento comercial, dentro do seu ramo de atividade econômica.
Introdução à previsão de curto prazo da carga de um sistema elétrico de potência usando dados históricos de consumo e da temperatura ambiente
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2023-06-29) Maciel, Ariene Aparecida Lopes; Avila, Sérgio Luciano; -; -; -; -; -; -; -; -; -; https://orcid.org/0000-0002-0018-196X; http://lattes.cnpq.br/7864845374871073; -; http://lattes.cnpq.br/9356391377769775; Sica, Everthon Taghori; "http://lattes.cnpq.br/3384034259269673 "; "http://lattes.cnpq.br/3384034259269673 "; Vieira, Pedro César Cordeiro; https://orcid.org/0009-0007-6671-5358; http://lattes.cnpq.br/5553740776215117; -; -; -; -; -; -; -; -; -
A previsão de carga de curto prazo desempenha um papel fundamental no planejamento, operação e controle do sistema de energia, sendo amplamente utilizada por concessionárias, operadores de sistema, geradores e comerciantes de energia. No Brasil, o Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS) é o responsável pela realização das previsões oficiais. A principal contribuição deste trabalho de conclusão de curso de graduação em engenharia elétrica é a validação de uma metodologia para previsão da carga de energia elétrica de curto prazo – dia seguinte – tendo como premissa a correlação que existe entre o consumo de energia elétrica e a temperatura ambiente. Os principais conceitos relacionados à análise de séries temporais são discutidos, fornecendo a base teórica necessária para o desenvolvimento do trabalho. Redes Neurais Recorrentes (RNN) com estrutura LSTM (Long Short-Term Memory) é a matemática escolhida para realizar as previsões. A técnica será avaliada utilizando as métricas MAPE (Mean Absolute Percentage Error) e coeficiente de determinação (R²). A biblioteca de código aberto TensorFlow será utilizada como plataforma para implementação da RNN. Os dados utilizados – todos públicos e de livre acesso – compreendem o período de 2014 a 2021, e incluem informações históricas de carga, temperatura e feriados nacionais. O estudo é específico ao Subsistema Sul do Sistema Interligado Nacional (SIN), por interesse da autora. Os resultados obtidos são apresentados e discutidos, demonstrando uma acurácia do modelo com 95% de acerto na previsão.
Análise do mercado e o processo de tropicalização da tecnologia de drones no Brasil
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2023-06-29) Espindola, Caroline da Cunha; Tenfen, Daniel; Sebastião, Leandro de Medeiros; -; -; -; https://orcid.org/0000-0002-8622-9134; http://lattes.cnpq.br/7932397023703520; -; -; -; https://orcid.org/0000-0002-5884-0120; http://lattes.cnpq.br/6591161696306728; -; -; Macedo, Gabriel Beu Nogueira de; -; http://lattes.cnpq.br/0426358284464587; Torres Júnior, Luiz Antônio; -; -; -; -; -; -; -; -; -; -; -
Os drones são veículos aéreos não tripulados comandados remotamente. Assim, como em outros países, o crescimento do mercado de drones acontece de maneira exponencial, o que abre espaço para o investimento de diversas empresas em diferentes segmentos, como hardware, software e a prestação de serviços. Desta forma, no presente trabalho é estudado e comparado o tamanho de mercado global apresentado por três empresas de pesquisa, apresentando um estudo sobre o mercado brasileiro de drones para uso profissional, com o objetivo de dimensionar o tamanho do mercado, através da base de dados do SISANT e uma pesquisa de preços no mercado. A partir dos resultados obtidos, aplicou-se o Modelo de Bass, no qual estabeleceu-se uma estimativa da adesão da tecnologia de drones para uso profissional no Brasil para os próximos anos, no qual são considerados os cenários otimista, conservador e real até 2040. O trabalho também propõe uma metodologia detalhada para a aplicação dos processos de montagem OEM (Original Equipment Manufacturer), SKD (Semi Knock-Down) e CKD (Completely Knock-Down) para o modelo de drone Jadger 2, de forma a apresentar fluxogramas de processos de desenvolvimento e fabris, que envolvem às áreas de SMD (Surface Mount Device), montagem e testes.
Estudo do desenvolvimento de portal com controle de sentido de movimento baseado na tecnologia RFID
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2023-07-03) Estácio, Alex Ferreira; Sorato, Edson; -; -; -; -; -; -; -; -; -; -; http://lattes.cnpq.br/7247475472546208; -; -; Bresolin, Adriano de Andrade; https://orcid.org/0000-0003-0703-1179; http://lattes.cnpq.br/8862209760730631; Avila, Sérgio Luciano; https://orcid.org/0000-0002-0018-196X; http://lattes.cnpq.br/7864845374871073; -; -; -; -; -; -; -; -; -
Este trabalho visa analisar os componentes envolvidos na tecnologia RFID e suas possibilidades de configuração, a fim de verificar a dinâmica da coleta de dados de etiquetas dentro de seu funcionamento. Os dados gerados pelas leituras RFID permitem automatização de processos variados, que trazem maior segurança e controle para as empresas que utilizam a tecnologia. Além disso, os hardwares atuais que compõe os sistemas de RFID possibilitam uma série de aplicações que vão além do simples controle de estoque, com destaque para os leitores RFID, que permitem variadas configurações com alta taxa de leitura. Com base no estudo proposto, apresenta-se a criação de um cenário de teste, onde seja possível efetuar a análise de resposta de etiquetas em movimento que passam por um portal RFID. A partir deste cenário, com a coleta de dados de resposta de etiquetas no tempo, tem-se a análise da possibilidade de verificar o sentido de movimento dos itens que atravessaram o portal proposto.
Perspectivas para a exploração do hidrogênio verde no Brasil
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2023-07-03) Greve, José Gustavo dos Santos; Vieira, Pedro César Cordeiro; -; -; -; -; -; -; -; -; -; https://orcid.org/0009-0007-6671-5358; http://lattes.cnpq.br/5553740776215117; -; http://lattes.cnpq.br/5873541519860226; Zeitune, Anésio Felipe; https://orcid.org/0000-0001-5720-2752; http://lattes.cnpq.br/0100900666337016; Fernandes, Rubipiara Cavalcante; https://orcid.org/0000-0001-7991-8321; http://lattes.cnpq.br/7126706115765174; -; -; -; -; -; -; -; -; -
Analisando as condições climáticas nos últimos anos, observa-se o aumento da temperatura da Terra (aquecimento global), que trazem grandes consequências como: secas, escassez de água, incêndios, inundações, dentre outras. A maior parte da energia produzida atualmente advém de combustíveis fósseis que são processados e queimados, e que liberam dióxido de carbono (CO2), metano (CH4) e outros gases nocivos à atmosfera, que contribuem para o efeito estufa. Em 2015, diversos países assinaram o Acordo de Paris, que tem como um dos objetivos reduzir a emissão de gases de efeito estufa. Com isso, os diversos países signatários estão em busca de soluções para reduzir a emissão de dióxido de carbono na atmosfera. Neste cenário, uma das alternativas sustentáveis é o uso de hidrogênio verde como fonte de energia, que é gerado por energia renovável, de baixa emissão de dióxido de carbono e com diversas outras aplicações. O presente trabalho, apresenta uma análise do hidrogênio verde através da cadeia de produção, armazenamento, distribuição e utilização, visando o cenário brasileiro. A finalidade desta análise é desmistificar as informações sobre o hidrogênio verde e seu potencial de utilização para o Brasil.
Avaliação dos impactos causados por limitações arbitradas de potência ativa em plantas eolioelétricas: um estudo de caso inferencial, descritivo e bayesiano
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2023-07-04) Espindola, Gean Lucas Rafael; Sica, Everthon Taghori; -; -; -; -; -; -; -; -; -; "http://lattes.cnpq.br/3384034259269673 "; "http://lattes.cnpq.br/3384034259269673 "; -; -; Tenfen, Daniel; https://orcid.org/0000-0002-5884-0120; http://lattes.cnpq.br/6591161696306728; Botelho, Bruno; -; http://lattes.cnpq.br/5832864159423839; Nunes, Lucas; -; -; -; -; -; -; -; -
Por decorrência do aumento dos gases de efeito estufa (GEE), as mudanças climáticas se mostram cada vez mais preocupantes para os países e os motivaram a reduzir suas emissões de GEE e atingir o net zero até 2050, conforme estabelecido no Acordo de Paris. Muitos países, principalmente da Europa, buscam cada vez mais novas tecnologias associadas à produção de energia elétrica, cujo modo de produção tem grande impacto na redução do aquecimento global. Porém, a descarbonização do setor energético, principalmente por consequência da produção de energia elétrica através de fontes renováveis, como, eólica e solar, tem evoluído rapidamente com os incentivos para o investimento desses empreendimentos. Isso provocou um descasamento entre a produção de geração de energia elétrica e o sistema de transporte dessas energias, também devido a característica de rápida implementação de construção que as usinas eólicas e solares possuem, diferentemente da velocidade de implementação do sistema de transmissão, que acontece de forma mais lenta. No Brasil, mesmo com a grande capacidade de armazenamento do sistema interligado, devido à grande representatividade das hidrelétricas no Sistema Interligado Nacional (SIN), a insuficiência de margem do escoamento de energia elétrica por linhas de transmissão pode ser condicionada pela celeridade na expansão da geração, fazendo com que os agentes geradores tenham a produção dos seus ativos restringida pelo Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS), devido às limitações e à necessidade de reforços no sistema de transmissão. Em razão da natureza de imprevisibilidade dos ventos, as usinas eolioelétricas tendem a sofrer essas restrições de geração recorrentemente. Notavelmente, esse não é o único problema que provoca a limitação arbitrada da potência ativa nos parques eolioelétricos, podendo ocorrer também por conta da diferença entre a oferta e a demanda instantânea de energia, sendo estes dois agentes causadores de restrições denominados Curtailment, ou ainda podendo ser causado por falhas nos componentes elétricos do sistema, este último denominado Constrained-off. O ONS visa garantir o suprimento da carga do SIN e prezar por operá-lo de forma segura, e na ocorrência dos casos mencionados, cabe ao ONS limitar a produção de energia elétrica para assegurar a estabilidade do SIN. O trabalho denota um estudo de caso das limitações de geração, de um complexo eólico localizado na Bahia, por meio de ferramentas da estatística inferencial, descritiva e análise bayesiana. As restrições foram analisadas de forma a mapear as perdas na produção de energia elétrica provocadas por Curtailment e Constrained-off, e apontar possíveis alternativas para o aproveitamento dessa energia restringida, com o objetivo de reduzir impactos ao agente gerador eólico.
Autoconsumo coletivo em comunidades de energia: análise de modelos de partilha dos benefícios baseados no contexto dos mercados de eletricidade português e brasileiro
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2026-07-22) Silva, Juliana Loureiro Valentim; Fernandes, Rubipiara Cavalcante; Soares, João; -; -; -; https://orcid.org/0000-0003-3304-060X; -; Ramos, Sérgio Filipe Carvalho; https://orcid.org/0000-0002-1120-5656; http://lattes.cnpq.br/2799142490398456; https://orcid.org/0000-0001-7991-8321; http://lattes.cnpq.br/7126706115765174; -; http://lattes.cnpq.br/8701165671577621; Dias, Fernando Maurício Teixeira de Sousa; -; -; Faia, Ricardo Francisco Marcos; https://orcid.org/0000-0002-1053-7720; -; Vieira, Pedro César Cordeiro; https://orcid.org/0009-0007-6671-5358; http://lattes.cnpq.br/5553740776215117; -; -; -; -; -; -
Atualmente, a transição para uma economia de baixo carbono e o desenvolvimento de sistemas sustentados por fontes renováveis são reconhecidos como prioridades estratégicas a nível global, estando alinhados às diretrizes internacionais relacionadas às metas da transição energética. Paralelamente, a crescente descentralização da geração de energia têm impulsionado o desenvolvimento de novos modelos de organização do setor elétrico mundial, entre os quais se destacam as Comunidades de Energia Renovável (CER). Essas comunidades promovem o autoconsumo coletivo por meio do compartilhamento da energia gerada localmente, incentivando a participação ativa dos consumidores, o aumento da eficiência energética e a integração de fontes renováveis no sistema. Enquanto países europeus, como Portugal, já dispõem de um enquadramento regulatório consolidado para esse modelo, no Brasil sua aplicação ainda se restringe aos mecanismos atualmente previstos para a Geração Distribuída (GD). Neste contexto, esta dissertação teve como objetivo analisar a aplicação de diferentes métodos de partilha dos benefícios entre os participantes em uma comunidade no contexto do mercado brasileiro de eletricidade, utilizando como referência a experiência regulatória e operacional de Portugal. Para isso, foi desenvolvido um estudo de caso baseado em dados reais de consumo e geração, no qual foram implementadas e avaliadas diferentes metodologias de partilha dos benefícios, bem como estratégias para melhoria do desempenho energético da comunidade. Os resultados demonstraram que as CERs representam uma alternativa tecnicamente viável e promissora para aumentar a eficiência energética, fortalecer a participação ativa dos consumidores e contribuir para a transição energética. Adicionalmente, verificou-se que mecanismos de partilha de energia e de gestão já regulamentados em Portugal podem servir como referência para a evolução do arcabouço regulatório brasileiro, fornecendo subsídios técnicos para a futura implementação das CER no país e para o desenvolvimento de um modelo mais eficiente de gestão da energia.
Custo nivelado da energia em parque eólico com kites
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2023-07-19) Hoinoski, Junior Junckes; Roque, Luís Augusto; Luís Tiago Paiva; -; -; -; https://orcid.org/0000-0002-3606-1695; -; Tenfen, Daniel; https://orcid.org/0000-0002-5884-0120; http://lattes.cnpq.br/6591161696306728; -; -; -; http://lattes.cnpq.br/4499734749359454; Fernandes, Rubipiara Cavalcante; https://orcid.org/0000-0001-7991-8321; http://lattes.cnpq.br/7126706115765174; Ramos, Sérgio Filipe Carvalho; https://orcid.org/0000-0002-1120-5656; http://lattes.cnpq.br/2799142490398456; Dias, Fernando Maurício Teixeira de Sousa; -; -; -; -; -; -; -; -
Este trabalho abordará a importância das energias renováveis, onde se destacam países em que as matrizes elétricas possuem um alto nível de dependência dos recursos eólicos para garantir o atendimento a demanda por energia. Será contextualizado a tecnologia Airborne Wind System, seus tipos de geração, formas aerodinâmicas, a potência produzida e aspetos importantes a se considerar quando buscamos otimizá-lo. Como ferramentas de análise deste trabalho, será utilizado algoritmos genéticos como forma de se otimizar uma unidade geradora, e então evoluímos para a utilização de Biased Random Key Genetic Algorithm para otimização de um parque eólico com kites de pequeno porte, de forma a possibilitar a estimativa de produção de energia anual. Como ferramenta de análise financeira, serão utilizados modelos de custos com base nas diversas referências bibliográficas, com intuito de melhor e mais próximo ao cenário real estimar o custo nivelado da energia. Como forma de fiabilizar os resultados, serão feitas simulações utilizando os algoritmos genéticos como ferramenta de otimização, desde a unidade até o parque. Posteriormente, com as estimativas obtidas e a partir de um novo modelo de custos, com base na literatura e aproximando ao máximo de um cenário real, podemos estimar o custo nivelado da energia para um parque eólico de pequeno porte de kites. Desta forma, podemos comparar esta tecnologia com as demais presentes na área de geração de energia elétrica. Ao final, compararemos os resultados obtidos com valores atuais de custo nivelado de energia das eólicas convencionais, onshore e offshore. Faremos uma comparação utilizando níveis diferentes de capacidade instalada do parque com kites, de forma a saber o impacto sobre o custo nivelado da energia e a partir de que momento esta tecnologia fica competitiva perante a eólica convencional.
Retrofit de uma máquina didática: protótipo de um estacionamento vertical
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2023-12-06) Cardoso, João Vitor Inácio; Cornélio Filho, Plínio; -; -; -; -; -; -; -; -; -; https://orcid.org/0009-0001-4250-0033; http://lattes.cnpq.br/8755233265053286; -; http://lattes.cnpq.br/5189180132657141; Carvalho, Juliana Martins de; https://orcid.org/0000-0001-6839-688X; http://lattes.cnpq.br/7411238536261263; Borba, Vitor Farias de; https://orcid.org/0009-0005-4684-6233; http://lattes.cnpq.br/7800525116986648; -; -; -; -; -; -; -; -; -
No cenário atual, as indústrias enfrentam o desafio de lidar com equipamentos desatualizados, pois há uma constante evolução tecnológica que ocorre rapidamente, exigindo que as mesmas se modernizem com frequência. Sendo assim, a técnica de retrofit surge como uma solução para transformar esses equipamentos, elevando sua eficiência a patamares competitivos. Muitas das abordagens empregadas na indústria para a construção e modernização de máquinas, têm sua origem no ambiente educacional. Nesse contexto, propõe-se o retrofit de uma máquina didática e modelada a partir de um estacionamento vertical, com o intuito de enriquecer o processo de aprendizagem no IFSC Florianópolis. Essa abordagem, conhecida como Aprendizagem Baseada em Projetos (ABP), visa envolver os alunos na resolução de problemas do mundo real, estimulando seu interesse e promovendo uma assimilação mais profunda dos conceitos teóricos abordados em sala de aula. O enfoque na modernização da máquina didática busca não apenas preparar os alunos para os desafios tecnológicos enfrentados pela indústria, mas também proporcionar uma experiência prática e tangível, enriquecendo a compreensão dos conceitos teóricos. A combinação da Aprendizagem Baseada em Projetos com o retrofit da máquina reforça a ligação entre teoria e prática, ao mesmo tempo em que facilita a imersão dos alunos em um contexto industrial realista. Dessa forma, esse projeto transcende a mera modernização de equipamentos, tornando-se uma ferramenta educacional poderosa para o desenvolvimento de habilidades práticas e teóricas essenciais para os futuros profissionais da indústria.
Modelagem BIM de uma subestação com arranjo de barramento duplo com disjuntor e meio: visualização da montagem eletromecânica em realidade virtual
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2023-12-14) Comelli, Julia de Lima; Tenfen, Daniel; Saran, Marco Aurélio Moreira; -; -; -; https://orcid.org/0000-0002-1703-0711; Saran, Marco Aurélio Moreira; -; -; -; https://orcid.org/0000-0002-5884-0120; http://lattes.cnpq.br/6591161696306728; -; -; Sica, Everthon Taghori; "http://lattes.cnpq.br/3384034259269673 "; "http://lattes.cnpq.br/3384034259269673 "; Lila, Fernando; -; http://lattes.cnpq.br/8316028834287422; -; -; -; -; -; -; -; -; -
O crescimento da demanda por energia elétrica exige a modernização da infraestrutura elétrica, incluindo subestações, que são essenciais para o Sistema Interligado Nacional. O projeto de subestações é complexo, necessitando de ferramentas precisas e flexíveis, como o Autodesk Revit. Esse software tem modernizado a modelagem e visualização de projetos de subestações e oferece uma abordagem dinâmica e detalhada. Com sua modelagem tridimensional e integração de parâmetros técnicos, facilita-se a visualização e a robustez técnica dos projetos. Essencial para entender a interação e a organização espacial de equipamentos, o Revit facilita a detecção de problemas e a compatibilização de distintas áreas técnicas, essenciais para evitar atrasos e custos extras. Sua importância é ainda mais reconhecida no Brasil com o Decreto 10.306/2020, enfatizando a precisão, otimização de prazos e redução de custos em projetos. Com a crescente demanda por projetos elétricos de subestações e a necessidade de colaboração entre várias disciplinas, o Revit se torna uma ferramenta não só tendencial, mas também importante para a área. No projeto da subestação de 500 kV, a aplicação da modelagem BIM e da realidade virtual evidenciou vantagens. O uso do BIM aprimorou a visualização, detecção de erros, integração tecnológica, colaboração entre equipes e flexibilidade de design, além de automatizar tarefas como a criação de listas de materiais. A realidade virtual proporcionou uma imersão total, facilitando a detecção de problemas, redução de custos e sendo uma ferramenta eficaz para treinamento e formação. Assim, essas tecnologias não só otimizaram o processo de modelagem como também contribuíram para a eficiência e redução de custos no desenvolvimento de projetos de subestações elétricas.
Previsão de curto prazo de energia armazenada (EAR) com rede neural recorrente
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2023-12-12) Paese, Gabryel Luiz de Aguiar; Avila, Sérgio Luciano; -; -; -; -; -; -; -; -; -; https://orcid.org/0000-0002-0018-196X; http://lattes.cnpq.br/7864845374871073; -; -; Sica, Everthon Taghori; "http://lattes.cnpq.br/3384034259269673 "; "http://lattes.cnpq.br/3384034259269673 "; Ferri, Gabriel Guilherme Bacca; https://orcid.org/0009-0005-1928-9849; http://lattes.cnpq.br/7544626396610036; -; -; -; -; -; -; -; -; -
A comercialização de energia elétrica no Brasil e no mundo passa por inúmeras alterações devido a modernização do setor elétrico. Buscando o equilíbrio econômico entre oferta e demanda da eletricidade, os agentes deste mercado seguem regras definidas pela sociedade. A previsão de energia cobre uma ampla gama de problemas, como por exemplo a previsão de demanda, de geração e de preço com diferentes horizontes de tempo. A previsão de curto prazo permite ao operador do sistema tomar decisões importantes durante a gestão e planejamento da rede, representando também uma melhoria econômica no sistema elétrico global. A principal contribuição deste trabalho de conclusão de curso de graduação em engenharia elétrica é uma proposta de metodologia para previsão da energia armazenada (EAR) em um horizonte de 1, 5, 10, 15 e 30 dias. EAR é energia potencialmente disponível nos reservatórios das hidrelétricas. A Rede Neural Recorrente (RNN) em arquitetura LSTM (Long Short-Term Memory) é a escolhida para essa previsão com série temporal univariada. As métricas de erro escolhidas foram a MAPE (Mean Absolute Percentage Error), a MAE (Mean Absolute Error), a MSE (Mean Squared Error) e a correlação R². O banco de dados é composto por informações públicas históricas da EAR, restrito a Bacia do rio Uruguai por opção do autor. As margens de erro foram próximas de 0.2%, 1.5%, 3%, 6% e 17% para os horizontes de previsão de 1 dia, 5 dias, 10 dias, 15 dias e 30 dias, esses resultados confirmam a utilização de RNN/LSTM como ferramenta para previsão de EAR demonstrando um desempenho adequado.
Normatização dos procedimentos administrativos no segmento da transmissão de energia elétrica com foco na operação
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2023-12-18) NOVAK, Carin; Sica, Everthon Taghori; -; -; -; -; -; -; -; -; -; "http://lattes.cnpq.br/3384034259269673 "; "http://lattes.cnpq.br/3384034259269673 "; -; http://lattes.cnpq.br/2082843610631718; Tenfen, Daniel; https://orcid.org/0000-0002-5884-0120; http://lattes.cnpq.br/6591161696306728; Alves, Ricardo Luiz; https://orcid.org/0000-0003-4225-727X; http://lattes.cnpq.br/0642242262267436; -; -; -; -; -; -; -; -; -
A transmissão de energia elétrica é um alicerce para a sociedade, conectando eficientemente usinas de geração aos pontos de consumo. No âmbito desse sistema intricado, a normatização dos procedimentos administrativos emerge como um elemento fundamental. Ela não apenas estabelece diretrizes padronizadas para garantir eficiência e segurança operacional, mas também desempenha um papel fundamental na gestão eficaz dos sistemas elétricos. A diversidade de agentes envolvidos na transmissão, aliada à constante evolução tecnológica, amplifica a necessidade de normas claras e práticas uniformes que além de propiciar a eficiência e a prevenção de falhas; corroboram para a segurança operacional, a rápida resposta a situações de emergência e a gestão eficiente, desde o planejamento estratégico até a operação diária. Este trabalho concentra sua análise na fase operacional, reconhecendo a centralidade dessa fase no ciclo de vida do sistema elétrico. Ao detalhar os procedimentos administrativos, busca-se identificar lacunas, otimizar fluxos de trabalho e contribuir significativamente para o avanço contínuo do setor elétrico. Em um contexto dinâmico e desafiador, a normatização dos procedimentos não é apenas uma medida técnica, mas uma salvaguarda essencial para a confiabilidade do fornecimento elétrico e para a sustentabilidade do setor. Assim, além de impulsionar a eficiência operacional, a normatização dos procedimentos administrativos desempenha um papel estratégico na segurança, na prevenção de falhas e na gestão eficaz, garantindo um sistema elétrico robusto, resiliente e capaz de enfrentar os desafios presentes e futuros.

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