Universidade do Minho - Escola de Engenharia MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA CIVIL Plano de Trabalhos para Dissertação de Mestrado 2017/18

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1 Universidade do Minho - Escola de Engenharia MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA CIVIL Plano de Trabalhos para Dissertação de Mestrado 2017/18 Tema: Legislação e programas de incentivo para a gestão da procura de energia Aluno(a): Luana Patrícia Silva de Sousa Número do Aluno(a): Orientador(a): Luís Bragança Co-orientador(a): Maria de Fátima Castro 1. Introdução A gestão dos recursos energéticos é hoje um dos principais desafios que, a nível mundial, as sociedades modernas têm pela frente. O desenvolvimento económico, que prevaleceu nas últimas décadas, caracterizou-se pela utilização intensiva e crescente de energia, produzida a partir de recursos de origem fóssil. A natureza finita desses recursos naturais e o impacte ambiental da sua produção e consumo, alertaram o mundo para a necessidade de mudança, sendo então necessário desenvolver ações de gestão quer do lado da oferta, bem como do da procura de energia [1]. Em relação à oferta energética, esta deve ser otimizadas de modo a que a energia utilizada seja proveniente de fontes de energia renováveis. No que se refere à procura, o conceito gestão da procura também conhecido por Demand Side Management (DSM), surge no século XX, na década de setenta, após a crise energética nos Estados Unidos da América. Este, consiste na promoção da redução da procura de energia em períodos de pico e da utilização racional da mesma [2]. Ou seja, pretende-se repensar a utilização de acordo com a introdução de tarifas dinâmicas que trazem vantagens económicas e ambientais, sendo que, através de baixos preços de transformação, se promove o uso eficiente de energia e a conservação da mesma durante os períodos de baixa procura para utilização durante períodos de pico [3] O conceito de redes inteligentes (Smart Grids) assenta no uso eficiente da energia suportada na gestão da procura, na aposta nas energias de fontes renováveis e na microprodução (produção distribuída) reforçando o papel do consumidor/produtor [4]. Assim, modificam-se paradigmas de uso, relacionados com a necessidade de utilização, tornando o mercado mais competitivo tentando combater a ineficiência e tarifas inadequadas para os utilizadores, promovendo o uso eficiente de energia e conservação da mesma (TES Thermal Energy Storage) durante os períodos de baixo consumo para a sua utilização nos períodos de pico. Existem assim, neste sentido, várias legislações e programas de incentivo financeiros e educacionais [5]. Esta mudança de comportamentos sociais, que se prende com a racionalização da utilização de energia, promove os períodos de menor utilização e tem um impacte direto nos gráficos de uso, reduzindo assim os períodos de picos que se tornam mais fáceis de sustentar com as infraestruturas já existentes [6]. A otimização da integração da procura responsável nos ciclos de distribuição de energia e recursos, é essencial para garantir a sustentabilidade, minimizar os desperdícios e reduzir as emissões de carbono, controlando os impactes negativos que podem afetar a qualidade elétrica e o aumento do investimento necessário para suportar os períodos de pico, bem como dos custos operacionais. 1

2 2. Objetivos O desenvolvimento desta dissertação consiste em analisar o paradigma da eficiência energética e consequentemente a gestão da procura de energia, debruçando-se o objetivo inicial no estudo e análise das energias de fontes renováveis. Deste modo a análise do estado da arte aos níveis nacional e europeu da transformação e recurso a energias de fontes renováveis faz parte, da primeira tarefa de desenvolvimento. Os principais objetivos deste trabalho são: Levantamento e análise da legislação e programas de incentivo para gestão da procura de energia a nível nacional e europeu; Análise comparativa de casos de estudo de implementação de projetos que visam promover a gestão da procura de energia; Análise dos pontos positivos e negativos dos casos de estudos e sugestão de propostas de melhoria; Posto isto, o objetivo geral é gerar conhecimento evolutivo para o avanço dos paradigmas de utilização de energia, através da procura de modelos mais eficientes e sustentáveis com base na procura de soluções para problemas específicos. 3. Metodologia Inicialmente será realizada uma pesquisa bibliográfica cuidada acerca do tema abordado, de forma a se obter algum conhecimento geral nesta matéria. Não sendo possível analisar todas as políticas e programas de incentivo existentes, torna-se necessário escolher de forma seletiva entre eles, quais os mais relevantes. Em seguida serão escolhidos casos de estudo onde já tenham sido implementados sistemas de gestão de procura de energia, como por exemplo o projeto PRICE, desenvolvido em Espanha ou o projeto InovGrid, desenvolvido em Portugal. Primeiramente será feita uma análise individualizada de cada projeto selecionado, tendo como foco os seus pontos positivos e negativos, e posteriormente será realizada uma comparação entre projetos semelhantes. A comparação pode ser feita a nível nacional, entre cidades, bem como a nível europeu, entre países. No final, os dados obtidos dessa análise vão servir de suporte para uma proposta de sistema de gestão de procura de energia otimizado. 4. Resultados Esperados Com esta dissertação pretende-se investigar o estado da arte aos níveis nacional e europeu no âmbito do tema em questão. Pretende-se obter essencialmente os prós e contras das redes de energia inteligentes em funcionamento abrangidas pelo estudo, identificando formas de intervenção e melhoria, chegando-se a uma reflexão de como estas devem ser aplicadas de forma a melhorar os resultados esperados e torná-las mais eficientes e sustentáveis. Com isto pretende-se enquadrar evolutivamente este conceito, desde a forma de transformação de energia, passando pela sua procura e utilização final da mesma. Por fim, pretende-se que este estudo contribua para a evolução atual do estudo nacional e europeu sobre esta temática, através da publicação de um artigo. 2

3 5. Faseamento e Calendarização Esta secção é dividida em duas partes. Na primeira são detalhadas as atividades que serão desenvolvidas e na segunda será apresentada a calendarização das mesmas. 5.1 Faseamento O processo de trabalho relativo à dissertação está assente em seis fases, cada uma dividida em tarefas tendo por base os objetivos acima descritos, a metodologia e os resultados esperados. Em seguida é apresentada a descrição de cada uma das tarefas bem como a duração das mesmas. Tarefa 1: Pesquisa bibliográfica Reunir seletivamente o máximo de informação possível acerca dos conceitos abordados. A qualidade da base de dados é extremamente relevante para a otimização do resultado final da dissertação. Deste modo, recorrerse-á a sítios da internet como o Google académico, Science direct entre outros Definição do conceito gestão da procura de energia Levantamento de programas e políticas de incentivo à gestão da procura de energia (financeiros; educativos; etc.) Levantamento da legislação e regulamentação existentes relativas à gestão da procura de energia aos níveis nacional e europeu. Tarefa 2: Estado da arte Esta tarefa coincide com o início do processo de redação da dissertação onde será feito um levantamento do paradigma atual do tema abordado Ponto de situação e enquadramento do estado de implementação das políticas para energias de fontes renováveis Escrita do estado da arte. Tarefa 3: Análise comparativa entre casos de estudo que serão projetos de sistemas de gestão da procura de energia em funcionamento Realização de um estudo aprofundado sobre redes de eletricidade inteligentes Análise dos pontos positivos/negativos dos projetos de redes inteligentes de energia Análise comparativa entre projetos de redes inteligentes semelhantes. Tarefa 4: Soluções de melhoria passíveis de serem adotadas. Discussão e estruturação dos resultados esperados Implementação das soluções de melhoria e resultados esperados Discussão e conclusões. Tarefa 5: Escrita e publicação de um artigo. Tarefa 6: Escrita da dissertação A escrita da dissertação englobará todas as tarefas acima mencionadas, as justificações dos dados obtidos, bem como todas as dificuldades encontradas. Devido à importância desta tarefa, pretende-se que esta seja iniciada logo nas primeiras semanas de trabalho. 3

4 5.2 Calendarização Tarefas Tempo (semanas) X X X X 1.1 X X 1.2 X X 1.3 X X 2 X X X X 2.1 X X 2.2 X X X 3 X X X X X 3.1 X X 3.2 X X X 3.3 X X X 4 X X X X X 4.1 X X X 4.2 X X X 5 X X X 6 X X X X X X X X X X X X Nota: O cronograma apresentado reflete a disposição temporal das fases e respetivas atividades a desenvolver pelo aluno durante o 2ºsemestre, admitindo que a Dissertação será entregue até meados de Junho e será defendida em Julho. Porém, de acordo com Despacho RT-15/2016, que aprova o calendário escolar para o ano letivo de , a data limite para entrega da Dissertação é dia 31 de Outubro de

5 Referências Bibliográficas [1] Idania Valdez-Vazquez, Carolina del Rosario Sánchez Gastelum, Ana E. Escalante, (2017). Proposal for a sustainability evaluation framework for bioenergy production systems using the MESMIS methodology. Elsevier, Renewable and Sustainable Energy Reviews 68, [2] Parveen Dabur, Gurdeepinder Singh, Naresh Kumar Yadav, (2012). Electricity Demand Side Management: Various Concept and Prospects. International Journal of Recent Technology and Enginneering (IJRTE), Volume-1 (issue-1) [3] Goran Strbac, (2008). Demand Side Management: Benefits and challenges. Elsevier, Energy Policy 36, [4] Nur Iqtiyanillham, M. Hasanuzzaman, M.Hosenuzzaman, (2017). European Smart Grid Prospects, policies and challenges. Elsevier, Renewable and Sustainable Energy Reviews 67, [5] European Parliament, (2015) "Energy Storage: Which Market Designs and Regulatory Incentives Are Needed?". [6] Peter Palensky, Dietmar Dietrich, (2011). Demand Response, Intelligent Energy Systems, and Smart loads. IEEE Transactions on Industrial Informatics, Vol.7, No.3, O Aluno, O Orientador, 5