Figure 1 - uploaded by Juliana D'Angela Mariano
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![Itaipu power plant' view [7].](profile/Juliana-Mariano/publication/304625996/figure/fig4/AS:668877264535559@1536484175390/Itaipu-power-plant-view-7.jpg)
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![Figure 1. Itaipu power plant' view [7].](profile/Juliana-Mariano/publication/304625996/figure/fig4/AS:668877264535559@1536484175390/Itaipu-power-plant-view-7_Q320.jpg)
![Figure 2. Jorge Lacerda Complex' view [10].](profile/Juliana-Mariano/publication/304625996/figure/fig1/AS:378696914489344@1467299788686/Jorge-Lacerda-Complex-view-10_Q320.jpg)
![Figure 3. Eletronuclear power plant' view [13].](profile/Juliana-Mariano/publication/304625996/figure/fig2/AS:378696914489345@1467299788740/Eletronuclear-power-plant-view-13_Q320.jpg)
![Figure 4. Geribatu wind plant' view [17].](profile/Juliana-Mariano/publication/304625996/figure/fig5/AS:668877264535560@1536484175433/Geribatu-wind-plant-view-17_Q320.jpg)
The challenge of sustainability is present in electricity generation. The sources should be renewable, and production should respect the environment and all forms of life. Being the main energy sources in Brazil, hydroelectric and thermal power plants have drawbacks when considering environmental impacts. In contrast, the use of photovoltaic energy...
Context in source publication
Context 1
... energy source represents more than 60% of the national installed capacity [5]. The Itaipu plant, built partially in the city of Foz do Iguaçu, Brazil, and partially in Hernandarias, Paraguay, is Brazil's largest hydroelectric plant, with a power generation capacity of 14 GW (gigawatts), in an area of 1,350 square kilometers, according with the National Electric Energy Agency [6] (Figure 1). The construction of a hydroelectric power plant demands a long time and affects the geology and geomorphology of the site, through silting, breaking and intensification of erosion; hydrology, resulting from large areas of flood and dam construction; fauna and flora, and also the socio-economic environment due to the possible removal of urban centers. ...
Similar publications
Optimal scheduling of power plant generation is the determination of the generation for every generating unit such that the total system generation cost is minimum while satisfying the system constraints. Hydro thermal coordination is an accomplished nonlinear scheduling challenge. This particular paper exhibits a process of research of numerous st...
![Figure 1. Structure of a hybrid power station [19].](publication/334813036/figure/fig1/AS:786907545997312@1564624787656/Structure-of-a-hybrid-power-station-19_Q320.jpg)
![Figure 2. Interconnection plans of Greek islands [25].](publication/334813036/figure/fig2/AS:786907546013698@1564624787685/Interconnection-plans-of-Greek-islands-25_Q320.jpg)
Greece has a large number of islands that are isolated from the main interconnected Greek power system; however, a majority of them are to be interconnected in the mainland grid over the next decade. A large number of these islands present a significant amount of wind and solar potential. The nature of load demand and renewable production is stocha...
This paper presents a simple and efficient operating strategy for the operation of Pumped Storage Hydro (PSH) plant so as to maximize the profit of the Wind-Thermal-PSH hybrid plant with considering the grid frequency (f) and current energy level of the PSH plant. The wind speed is predicted for a day-ahead market and with this predicted value of w...
In this work we study long-term maximization of hydroelectric energy generation from complex multipurpose reservoir systems, using the reservoir system of the Aliakmon River, Greece, as an application example. This system serves various purposes, like urban water supply, irrigation, hydroelectric energy production, cooling thermoelectric power plan...
Silt particles flow through hydro turbines cause erosion in turbines and due to silt efficiency of turbine reduces, vibrations produces in hydro turbines components and finally breakdown of hydro turbines take place, which causes immense losses. In the present study experiments were carried out to study the effect of silt size, silt concentration,...
Citations
... No Brasil essa fonte representa mais que 60% da capacidade instalada, sendo que a maior usina é a hidrelétrica de Itaipu com 14 GW (giga watts) de capacidade de geração, conforme ilustrado na Figura 3 [6] . ...
... No Brasil, cerca de 60% da capacidade instalada total está localizada no Nordeste (Ceará e Rio Grande do Norte), e Sul (Santa Catarina e Rio Grande do Sul) [6] . Com a expansão da fonte eólica no Brasil, a matriz de geração de energia elétrica tem se tornado ainda mais renovável. ...
... Por esse motivo, a implantação desses sistemas e a modificação do cenário urbano, com a adesão de módulos fotovoltaicos, apresenta impacto social e ambiental muito menor do que a causada por usinas hidrelétricas e termelétricas. Quanto às emissões de GEE's são de aproximadamente 32-79 g CO 2 eq / kWh [6] [8] . ...
Este livro não é só um sonho realizado, ele surgiu em um momento da minha vida que tive oportunidade de exercer minha vocação, dentro de uma instituição de ensino, quando havia terminado um mestrado na área de energia solar fotovoltaica. O tema sustentabilidade e energias renováveis faz parte da minha vida desde 2009, onde comecei a estudar o assunto e resultado: paixão à primeira vista! De um projeto de uma bancada didática fotovoltaica, apresentado como trabalho final de curso para uma dissertação de mestrado, orientado para questão de engenharia foi que este livro foi concebido.
O conteúdo já havia sido explorado na minha revisão da literatura para redação da dissertação de mestrado, porém colocar em uma linguagem mais didática e popular e trazer essa abordagem de forma multidisciplinar foi o grande desafio desta publicação. Neste livro você irá encontrar assuntos bastante técnicos, mas com uma abordagem mais didática e divertida tratando sobre um assunto de extrema relevância nos dias de hoje. Então querido leitor, gostaria de compartilhar contigo minha bagagem acadêmica e experiência profissional de uma maneira descontraída e agradável e espero poder te ajudar a entender os princípios fundamentais desse universo fotovoltaico que é muito abrangente.
... Usina de grande porte de São Gonçalo/PI. SegundoMariano et al. (2016), citado por, citado porTurney et al. (2011), após análise generalizada, os impactos negativos de sistemas fotovoltaicos são pouco significativos quando comparados aos positivos e às vantagens pós-implantação, isto sem causar desmatamento para a sua instalação. Sendo que, a maioria dos impactos negativos após a fase de implantação tem efeito temporário.No entanto, é preciso uma análise criteriosa da área prevista para o empreendimento, de modo que propicie a adoção de medidas preventivas e mitigadoras quanto à efetivação desses impactos ambientais.Um exemplo de impacto ambiental foi à identificação do extravasamento de água numa bacia de contenção e supressão vegetal após a vistoria técnica na UFV de São Gonçalo/PI realizada pela Secretaria de Meio Ambiente e Recursos Hídricos de São Gonçalo de Gurguéia, Piauí. ...
A preocupação com as mudanças climáticas nas últimas décadas tem surtido efeito na diversificação da matriz elétrica brasileira. Esta diversificação se dá pela trajetória de crescimento do cenário energético com as fontes renováveis de energia no Brasil (Eólica, Biomassa e Solar) desde os anos 1990 e com a ECO-92 e o protocolo de Kyoto. O Brasil é pioneiro em produzir a própria energia de forma sustentável, o que traz benefícios para o país, com a baixa emissão dos gases do efeito estufa (GEEs). A energia solar fotovoltaica no país a experiência se deu através pequenas unidades, no entanto está crescendo desde 2012, com instalação em telhados, passando por micro usinas até usinas de grande porte, sendo que esta tecnologia causa menor impacto ambiental em comparação às fontes de geração de energia tradicionais, por exemplo, as hidrelétricas. Ainda não há uma legislação federal que estabeleça critérios mínimos para licenciamento de usinas fotovoltaicas de grande porte, pois, por ser uma energia sustentável com impactos positivos, tal tipo de geração é vista com disparidade e causa insegurança no processo de licenciamento. Esta insegurança somada a falta de um dispositivo pode inviabilizar um empreendimento fotovoltaico de grande porte devido ao aumento de custos e prazos decorrentes da dificuldade de aprovação dos estudos, certificações e licenciamentos ambientais. Posto isso, a presente pesquisa fez estudo de caso da UFV COOBER, localizada em Paragominas/PA, operando com potência instalada de 75 kWp, onde houve a dispensa de licenciamento ambiental do empreendimento, a fim de estimar impactos ambientais de implantação, manutenção, estimativa de evitação de CO2 e reciclagem da UFV.
... The harmful emissions are produced in both the construction and operation procedures in these power plants causing temporary and permanent environmental impacts. Power plants that generate power by burning oil, natural gas, and coil emit various harmful emissions, like Carbon Monoxide (CO), Mercury (Hg), Sulphur Dioxide (SO 2 ), andNitrogen Oxides (NO x ), etc. [1,2]. These harmful emissions are also the main reason for acid perceptions, also known as "acid rains", which can cause respiratory problems and the penetration of complex chemical reactions in the atmosphere [3]. ...
This work discusses the importance of monitoring and energy management of green energy resources in order to minimize the negative impacts of electricity generation by regular power plants. The paper introduces a highly efficient, low-cost rooftop photovoltaics (PV) solar panel system which can provide monitoring, controlling and automation. The proposed system is based on Internet of Things (IoT) and can be used to control different utilities in any premises automatically or set by the user-defined priority list, as compared to the existing IoT-based PV systems which can only perform monitoring and maintenance of the PV panels or only certain parameters, i.e., temperature, dust, etc. This is a new step in improving the efficiency of IoT-based PV system where the facility loads are automated by the IoT network. The proposed system can also provide a constant feedback about different parameters, i.e., voltage, dust, sun irradiance and humidity, etc., via low-cost open-source platforms for telemonitoring and controlling purposes. The simulation results show that the proposed system provides a high efficiency to energize the utilities and utilize the available energy as compared to the manual control.
... From 32.3 billion tons of known coal reserves, Santa Catarina has more than 3.4 billion tons and, thus, it is considered the largest Brazilian Run of Mine coal producer. In fact, Thermoelectric Complex Jorge Lacerda has a total installed capacity of 857 MW and consumes about 2.9 × 10 6 tons of coal per year [22,23]. For every 100 tons of coal consumed in a thermoelectric complex, is generated 42 tons of ash [24]. ...
Mercury (Hg) in agricultural soils could have negative effects on the environment and the human health. The exposure to high level of Hg through different absorption pathways, such as ingestion and diet through soil-plant system could permanently damage developing foetus of animals and humans.
With the aim to assess the potential environmental and health risk and to study the behaviour and fate of Hg from agricultural soils to the environment, 47 soil samples were collected around a thermoelectric power plant in the Santa Catarina (Brazil). The Hg concentration measured by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) ranged from 0.16 to 0.56 mg kg⁻¹. The distribution obtained by kriging interpolation allowed the identification of the main pollution sources. To see the morphology and composition of soil samples, field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) and high resolution transmission electron microscopy (HR-TEM) were used combined with energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS), showing that the carbon nanotubes and magnetite as nanomineral contributed to Hg retention. The mentioned molecular characterization, and the low Contamination Factors (CF) values obtained, suggested that there is low risk to the food security of the agro-ecosystems area near to the CFPP in the terms of Hg inputs and contamination.
... Essas usinas apresentam vida útil de no mínimo 30 anos, que podem ser estendidos com a modernização e incremento de turbinas e geradores [2]. No Brasil, essa fonte representa mais que 60% da capacidade instalada, sendo que a maior usina é a hidrelétrica de Itaipu com 14 GW de capacidade de geração [3]. No entanto, diversas são as fontes de energia renováveis provenientes de fontes primária gratuita e abundante na superfície da terra [4], que é o caso da energia solar fotovoltaica. ...
Resumo: A energia solar fotovoltaica está cada vez mais presente na matriz energética mundial, seja pela aplicação de usinas fotovoltaicas de grande porte ou por meio de usinas geradoras de mini e microgeração incorporada às edificações, atuando como geração distribuída inserida no meio urbano. Neste sentido, este estudo tem por objetivo a análise das curvas de demanda e consumo da edificação da sede centro da UTFPR, mediante aplicação da plataforma CAS Hemera da COPEL, a fim de determinar o potencial para implementação de Sistemas Fotovoltaicos Conectados à Rede Elétrica (SFVCR) neste local, pois possibilitam a redução de custos com energia elétrica a partir da aplicação da geração distribuída. Em dezembro de 2011 foi inaugurado o primeiro SFVCR da UTFPR, localizado na sede centro, em um dos blocos da universidade, que desde então gerou aproximadamente 11 MWh de energia elétrica. Neste trabalho é proposto um cenário de ampliação do SFVCR, utilizando as coberturas disponíveis, e é apresentada a contribuição da geração fotovoltaica e o deslocamento ou redução dos picos de demanda de energia e a contribuição energética para a sede centro da UTFPR. Palavras chave: Sistema Fotovoltaico. Contribuição Energética. Geração de Energia. 1. INTRODUÇÃO Um dos maiores desafios desse século está presente no setor de geração de eletricidade. Diversos problemas como, por exemplo, dependência de combustíveis fósseis, disponibilidade/confiabilidade do sistema elétrico e mudanças climáticas, podem influenciar o fornecimento de energia, principalmente no caso das usinas hidrelétricas, as quais dependem dos níveis de água dos reservatórios. Consequentemente, essas adversidades viabilizaram as " transições de sustentabilidade " no setor de eletricidade, mediante a aplicação de novos sistemas de energia, possibilitando grandes saltos em eficiência ambiental [1]. Neste contexto, Silva, Neto e Seifert [2] afirmam que o Brasil detém a posição de liderança com relação ao uso de fontes de energias renováveis e destaca o enorme potencial hidrelétrico brasileiro, que corresponde a mais de dois terços da capacidade instalada total do país. Embora existam muitas vantagens no uso de recursos hídricos, a predominância dessa fonte torna o sistema elétrico dependente de condições hidrológicas. Além do mais, as secas intensivas dos últimos anos contribuíram para os baixos níveis dos reservatórios. Em 2015, o setor energético brasileiro não vivenciou uma crise energética, devido à recessão econômica no país, o que impulsionou a adoção de estratégias de diversificação da matriz, a fim de aumentar a segurança energética e garantir o fornecimento de eletricidade. Adicionalmente, os custos de investimento para a implementação de usinas hidrelétricas são altos, cerca de US$ 1.420/kW e o tempo médio de construção varia de quatro a cinco anos. Essas usinas apresentam vida útil de no mínimo 30 anos, que podem ser estendidos com a modernização e incremento de turbinas e geradores [2]. No Brasil, essa fonte representa mais que 60% da capacidade instalada, sendo que a maior usina é a hidrelétrica de Itaipu com 14 GW de capacidade de geração [3]. No entanto, diversas são as fontes de energia renováveis provenientes de fontes primária gratuita e abundante na superfície da terra [4], que é o caso da energia solar fotovoltaica. A energia solar fotovoltaica é obtida mediante a conversão direta da radiação solar em eletricidade. Apesar da robustez destes sistemas, são extremamente simples na sua concepção exigindo pouca manutenção. A maior vantagem da aplicação desses sistemas é a sua modularidade e autonomia na operação, sendo aplicados como fonte de energia em sistemas de bombeamento de água, fornecimento de energia em locais remotos, comunicações, satélites e veículos espaciais, geração de energia em edifícios comerciais e residenciais no ambiente urbano e até mesmo para usinas em escala de grande porte, na ordem de megawatts [5]. Neste sentido, os sistemas fotovoltaicos podem ser divididos entre sistemas isolados, que são normalmente instalados em locais sem acesso à rede elétrica, e necessitam de um elemento armazenador de energia, que neste caso são baterias; e sistemas fotovoltaicos conectados à rede (SFVCR), sendo objeto dessa pesquisa, são vistos como uma forma de geração distribuída ao longo dos alimentadores da rede elétrica de distribuição, em baixa ou média tensão, e contribuem para disponibilizar energia próximo ao ponto de consumo [6].
This research paper attempts to investigate both the long-run and causality relationship among electric power consumption (EPC), technological transfer, financial development (FD), and environmental quality for the Saudi Arabia (KSA) economy from 1980 to 2019. In doing so, we propose a carbon emission function tested by incorporating multi-steps techniques such as autoregressive distributed lag (ARDL) has been exploited to determine the existence of cointegration or no; while vector error correction model (VECM) has been applied to decide the direction of causality. In this paper we have proposed two proxies of technological transfer, namely imported technology (MT) and Technical cooperation grants (TCG). The results indicate the existence of cointegration between the concerned series. Besides, the existence of a feed-back effect among variables (except TCG) in the long-run. However, in the short run feed-back effect exists among EPC and EnvQ; MT and EnvQ; EPC and MT. Thus, the paper provides original visions for policy makers to encourage the technological transfer by financing and supporting the electric energy sector which constitutes the main locomotive to improve the environment quality for the KSA.
JEL classification : C32, C52, O11, Q43
Recently, interdependency between electricity, gas, and water infrastructures are increasing due to convincing reasons and critical dependence of societies to such infrastructures. In this paper, the interconnection of the natural gas, water and power generation systems is firstly described. Then, mathematical problem formulation of economic environmental dispatch as well as deterministic/probabilistic optimization of gas/water/power nexus models are presented with emphasis on their advantages/disadvantages and achievements. Moreover, different types of seawater desalination technologies and hydro/hydrothermal/pumped hydro storages are categorized and compared in short-term scheduling and planning studies. The expected outcomes and influence of the research will be attaining a comprehensive analysis of interactions among energy sources in multi-carrier energy systems as well as enhancement of performance of the integrated power, gas and water systems in terms of operation, economy and emission of pollutant gases including significant projects implemented around the world and case studies. The potential to increase efficiency, flexibility, and performance by considering multiple energy carriers are investigated in this study to highlight the remarkable opportunities that can be attained by investing in multi-energy generation assets. The current literature is categorized into three classifications including a) integrated electricity and gas sources, b) integrated electricity and water sources, and c) integrated electricity, gas and water infrastructures. Each of the mentioned multi-carrier energy systems is introduced by concentrating on the main contributions of the literature.
RESUMO A geração de energia fotovoltaica vem crescendo no Brasil, e a capacidade instalada de usinas fotovoltaicas (UFV) deve superar 3 GW em alguns anos. Essa tecnologia causa menor impacto ambiental do que formas de geração tradicionais, como termoelétricas e hidroelétricas. Entretanto os impactos quando da implantação de UFV devem ser considerados no licenciamento ambiental. No Brasil, não há uma legislação federal que estabeleça critérios mínimos para esse tipo de licenciamento. Alguns estados criaram legislações próprias, que divergem nas exigências e critérios adotados. Essa disparidade causa insegurança no processo de licenciamento, dificuldade na aprovação dos estudos, aumento de custos e prazos, podendo inviabilizar empreendimentos. Neste estudo foram analisadas e comparadas as legislações em 12 estados, nas quais está previsto o desenvolvimento de UFV, como base para propor critérios claros, objetivos e padronizados para o enquadramento legal das UFV. Como resultado desta pesquisa, propõe-se o enquadramento como de baixo impacto, com licenciamento simplificado e emissão de licença prévia (LP) e licença de instalação (LI) em etapa única. Os critérios para enquadramento de porte são potência instalada e área diretamente ocupada. Para potencial poluidor, os critérios são necessidade de supressão de vegetação nativa (e/ou em área de preservação permanente - APP) e localização em área de fragilidade socioambiental. A avaliação conjunta desses critérios define qual o estudo ambiental necessário ao licenciamento. O trabalho lista os principais aspectos e impactos ambientais a serem abordados em tais estudos. Estes critérios unificados formam uma ferramenta para promover tanto o desenvolvimento de UFV como a proteção do meio ambiente com minimização de possíveis impactos.
Sustainability, a concept used to exploit natural resources without harming future generations, is being applied to power generation. In Brazil, the main source of electric energy comes from hydroelectric plants, due to abundant water resources. However, the implementation of these plants causes irreversible impacts on the environment and society. On the other hand, the impacts caused by photovoltaic panels are considerably smaller in the construction phase and zero in the operation phase. This article describes the impacts generated by hydroelectric power plants and gives an overview of the power generated by floating photovoltaic panels using 10% of the area of the reservoirs of the largest hydroelectric power plants in Brazil. The results demonstrate a better efficiency of the photovoltaic panels in the water, which cools them, increasing their efficiency. Furthermore, photovoltaic panel power generation amount is higher than compared the annual power generation of three out of four hydroelectric plants analyzed. In addition, adding solar energy to the reservoirs would save infrastructure costs, considering that energy can be made available through substation infrastructure and existing power transmission systems.
The gradual shifting of the energy matrix to renewable sources is one of the main global strategies for sustainable development. According to studies, the use of electric energy by automobiles would lead to a reduction in gasoline consumption of 40.7% in 2031, accompanied by an increase in electricity consumption of 42.1% in relation to official projections. However, the gradual and constant dissemination and use of electric vehicles, a new paradigm emerges, which is the need to supply the energy demand of this new charge in the electric system The use of solar radiation to generate electricity to meet this new demand presents a sustainable alternative. From these questions, a structure was designed with the installation of a photovoltaic solar panel linked to the use of electric vehicles, analyzing estimated values of energy production and avoided emissions of CO2, compared to the average consumption of several models to cover 21,900km per year. The results show that the Renault Twizy was the only model whose consumption was below the energy production of the projected photovoltaic system. In contrast, all models had a positive balance in the estimates of avoided CO2, forming an environmentally sustainable solution.
