Texto completo
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| Autor(es): |
Fellipe Sartori da Silva
Número total de Autores: 1
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| Tipo de documento: | Tese de Doutorado |
| Imprenta: | Guaratinguetá. 2022-04-06. |
| Instituição: | Universidade Estadual Paulista (Unesp). Faculdade de Engenharia. Guaratinguetá |
| Data de defesa: | 2022-02-16 |
| Orientador: | José Alexandre Matelli |
| Resumo | |
Sistemas de energia são parte das chamadas infraestruturas críticas e, portanto, qualquer alteração ou interrupção em sua operação pode ter alto impacto negativo em campos importantes da sociedade. Maiores frequência e intensidade de desastres naturais e antrópicos causaram um aumento de eventos inesperados, os quais afetam esses sistemas e expõem sua vulnerabilidade ao perturbá-los abruptamente durante sua operação. Por considerar essas situações extremas de baixa probabilidade de ocorrência e alto impacto operacional, o conceito de resiliência foi recentemente introduzido à engenharia térmica. O presente trabalho se propõe a investigar as consequências de situações inesperadas para sistemas de geração de energia, além de estabelecer um novo método de análise de resiliência, composto de sete métricas quantitativas e análise gráfica de parâmetros estabelecidos. O método foi aplicado em quatro plantas de cogeração previamente desenvolvidas, duas delas apresentando redundância. Tanto as métricas quantitativas quanto a análise gráfica convergiram para os mesmos sistemas mais e menos resilientes, provando a robustez e confiabilidade do método desenvolvido. A inclusão de ações de reparo aumentaram consideravelmente a resiliência de todos os sistemas, especialmente aqueles menos resilientes, indicando que melhorar as condições de reparo pode ser uma alternativa para plantas já em operação. A variação de parâmetros de entrada revelou que a vida útil esperada da planta apresenta forte relação com a resiliência, apontando que sistemas projetados para operar por curtos períodos não precisam de alto investimento nesse quesito. A redundância se destacou como um dos aspectos importantes para avaliação da resiliência, não sendo, entretanto, o principal sob condições adversas, fato que contraria uma possível ideia inicial de que esse é o fator de maior influência. Maiores tempos de vida útil criaram situações operacionais desfavoráveis, sob as quais nenhum sistema apresentou desempenho aceitável do ponto de vista prático. A análise gráfica apontou para o sistema mais resiliente como aquele não apenas que opera por maiores tempos, mas também que gera mais energia durante sua operação. Adicionalmente, ela também indicou que, para as condições simuladas, diminuir a taxa de falha pode ser mais benéfico que investir em ações de reparo. Por meio dessa análise, foi possível identificar que a redundância afeta de maneira mais acentuada a disponibilidade do sistema, mantendo sua operação por mais tempo, comparada à disponibilidade de energia. (AU) | |
| Processo FAPESP: | 18/02079-7 - Desenvolvimento e aplicação de métricas para quantificação de resiliência em sistemas energéticos |
| Beneficiário: | Fellipe Sartori da Silva |
| Modalidade de apoio: | Bolsas no Brasil - Doutorado |