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Mémoire de Maîtrise
DOI
10.11606/D.106.2017.tde-25052017-190029
Document
Auteur
Nom complet
Natália de Assis Brasil Weber
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
São Paulo, 2017
Directeur
Jury
Bermann, Celio (Président)
Marins, Karin Regina de Casas Castro
Mercedes, Sônia Seger Pereira
Rossini, Elton Gimenez
Titre en portugais
Análise integrada do sistema energético urbano: estudo de caso da cidade de Porto Alegre
Mots-clés en portugais
Planejamento Energético Descentralizado
Planejamento Energético Municipal
Sistema Energético Urbano
Transição Energética Urbana
Resumé en portugais
Nos dias atuais as cidades são o epicentro de uma transformação energética, pois, são elas as principais consumidoras de matéria e energia. Energia fornecida, em sua maioria, através de um sistema convencional, centralizado e ineficiente. Dessa forma, são nos centros urbanos que poderão ser melhor implementadas estratégicas de eficiência energética e conservação de energia. Contudo, antes que os municípios se comprometam com novas iniciativas políticas e investimentos, o primeiro passo é melhorar a compreensão do sistema energético local. Por conseguinte, o objetivo central desta pesquisa é compreender de forma mais integrada o sistema energético de uma cidade através da aplicação de uma metodologia de análise. O município escolhido como estudo de caso é Porto Alegre, por ser uma cidade que se comprometeu em estabelecer mudanças para reduzir as emissões dos gases de efeito estufa, contudo, sem ainda possuir um plano de ação definido. A metodologia do trabalho é qualitativa e quantitativa e foi dividida em três etapas principais: a revisão bibliográfica, o desenvolvimento da metodologia de análise do sistema energético urbano e a aplicação da metodologia proposta. A revisão bibliográfica forneceu a base teórica para o desenvolvimento da metodologia de análise do sistema energético urbano. Esta metodologia prevê o levantamento de dados diversos que se complementam e, dessa forma, possibilitam uma análise integrada e mais aprofundada do sistema energético da cidade. Para tanto, a análise do sistema energético foi dividida em três etapas: caracterização municipal, análise da demanda de energia e levantamento da oferta das principais fontes energéticas locais. Para esta última etapa, visando um exercício concreto de avaliação, especificou-se o potencial de produção de eletricidade através do recurso solar. Os principais resultados da análise do sistema energético de Porto Alegre, entre os anos 2005 e 2014, destacam que o consumo de energia cresceu oito vezes mais que o aumento populacional e menos que a metade do PIB da cidade. Igualmente, no mesmo período, a frota de veículos, assim como o consumo de gasolina, aumentou 13 vezes mais que a população. Entre os setores econômicos analisados o setor transporte foi responsável, em 2014, pelo consumo de 60% da demanda final de energia da cidade. Nesse ano, a fonte de energia mais consumida foi a eletricidade, representando 28,1% do consumo final. Ainda analisando os dados de 2014, verificou-se que o consumo de eletricidade per capita de Porto Alegre pode ser considerado alto, 2,58 MWh/per capita, se igualando ao do Brasil e ao de alguns países desenvolvidos. Em relação ao potencial de produção de eletricidade, a partir da fonte solar, estimou-se um potencial de 2.549 GWh/ano, considerando todo o território da cidade, e de 772 GWh, considerando apenas o território que possuem edificações, aproximadamente 30% da cidade. Isto significa que se todos os consumidores residenciais e comerciais produzissem sua própria energia poderiam ser gerados 2.892 GWh por ano em Porto Alegre. Essa energia seria capaz de suprir 75,8% de toda a demanda de eletricidade da cidade em 2014. Ao final, ressaltou-se a importância de articular o planejamento energético ao planejamento urbano e ao plano de mobilidade urbana, uma vez que o sistema energético urbano está relacionado com os demais.
Titre en anglais
Integrated analysis of the urban energy system: case study of the city of Porto Alegre
Mots-clés en anglais
Decentralized Energy Planning
Municipal Energy Planning
Urban Energy System
Urban Energy Transition
Resumé en anglais
Nowadays cities at are the epicenter of an energetic transformation. Today, they are the main consumers of matter and energy. Most of that energy supplied through a conventional, centralized and inefficient system. Thus, it is in urban centers that strategic energy efficiency and energy conservation can be better implemented. However, before municipalities commit to new policy initiatives and investments, the first step is to improve understanding of the local energy system. Therefore, the central objective of this research is to understand in a more integrated way the energy system of a city through the application of a methodology of analysis of an urban energy system. The municipality chosen as a case study is Porto Alegre. It was chosen because is a city that has committed itself to establishing changes to reduce emissions of greenhouse gases, however, it does not have a defined plan of action. The methodology of the work is qualitative and quantitative and was divided into three main stages, among them: literature review, development of the methodology of urban energy system analysis, and application of the proposed methodology. The literature review provided the theoretical basis for the development of the methodology of analysis of the urban energy system. This methodology determines the collection of diverse data that complement each other and, thus, enable an integrated and more in-depth analysis of the city's energy system. In order to do so, the analysis of the energy system was divided into three stages: municipal characterization, analysis of the energy demand and survey of the supply of the main local energy sources. For this last stage, aiming a specific evaluation exercise, was specified the potential of electricity production through the solar resource.The main results of the analysis of the energy system of Porto Alegre, between 2005 and 2014, highlight that energy consumption grew eight times more than the population increase and less than half of the city's GDP. Also, in the same period, the car fleet grew 13 times more than the population. Among the economic sectors analyzed, the transportation sector was responsible for the consumption of 60% of the final energy demand of the city, in 2014. In that year, the most consumed energy source was electricity, representing 28.1% of final consumption. The per capita electricity consumption in Porto Alegre was considered high, 2.58 MWh/per capita, which equals that of Brazil and some developed countries. Regarding the potential for electricity production, it was determined a potential of 2,549 GWh/year (considering the entire territory of the city), and 772 GWh (considering only the territory that have buildings, approximately 30% of the city). This means that if all residential and commercial consumers produced their own energy could generate 2,892 GWh per year in Porto Alegre. This energy would be able to supply 75.8% of all city electricity demand. In the end, it was emphasized the importance of unifying the energy planning to the urban planning and to the urban mobility plan, since the urban energy system is related to both.
 
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Date de Publication
2017-06-23
 
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