| 1. Identificação | ||||||||||
| Tipo de Referência | Tese ou Dissertação (Thesis) | |||||||||
| Site | mtc-m21d.sid.inpe.br | |||||||||
| Código do Detentor | isadg {BR SPINPE} ibi 8JMKD3MGPCW/3DT298S | |||||||||
| Identificador | 8JMKD3MGP3W34T/454UTPB | |||||||||
| Repositório | sid.inpe.br/mtc-m21d/2021/07.19.17.39 | |||||||||
| Última Atualização | 2021:12.10.17.51.50 (UTC) simone | |||||||||
| Repositório de Metadados | sid.inpe.br/mtc-m21d/2021/07.19.17.39.52 | |||||||||
| Última Atualização dos Metadados | 2022:04.03.22.29.59 (UTC) administrator | |||||||||
| Chave Secundária | INPE-18487-TDI/3134 | |||||||||
| Chave de Citação | Campos:2021:ExLoRe | |||||||||
| Título | Hybrid hydro-solar power generation for increasing water and energy securities in the São Francisco River: exploring local and regional effects during a severe drought  | |||||||||
| Título Alternativo | Geração de eletricidade por usina híbrida solar-hídrica para aprimoramento das seguranças hídrica e energética no Rio São Francisco: efeitos locais e regionais durante seca severa | |||||||||
| Curso | CST-CST-DIPGR-INPE-MCTI-GOV-BR | |||||||||
| Ano | 2021 | |||||||||
| Data | 2021-07-23 | |||||||||
| Data de Acesso | 19 maio 2024 | |||||||||
| Tipo da Tese | Tese (Doutorado em Ciência do Sistema Terrestre) | |||||||||
| Tipo Secundário | TDI | |||||||||
| Número de Páginas | 154 | |||||||||
| Número de Arquivos | 1 | |||||||||
| Tamanho | 5918 KiB | |||||||||
| 2. Contextualização | ||||||||||
| Autor | Campos, Érica Ferraz de | |||||||||
| Banca | Ometto, Jean Pierre Henry Balbaud (presidente) Pereira, Enio Bueno (orientador) Oel, Pieter Richard Van (orientador) Souza Filho, Francisco de Assis de Martins, Fernando Ramos | |||||||||
| Endereço de e-Mail | erfecampos@gmail.com | |||||||||
| Universidade | Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) | |||||||||
| Cidade | São José dos Campos | |||||||||
| Histórico (UTC) | 2021-07-19 17:42:46 :: erica.campos@inpe.br -> pubtc@inpe.br :: 2021-07-21 14:19:22 :: pubtc@inpe.br -> erica.campos@inpe.br :: 2021-09-14 23:59:43 :: erica.campos@inpe.br -> pubtc@inpe.br :: 2021-09-15 14:02:06 :: pubtc@inpe.br -> erica.campos@inpe.br :: 2021-09-20 14:59:52 :: erica.campos@inpe.br -> pubtc@inpe.br :: 2021-12-10 19:04:16 :: pubtc@inpe.br -> simone :: 2021-12-10 19:09:01 :: simone :: -> 2021 2021-12-10 19:09:01 :: simone -> administrator :: 2021 2022-04-03 22:29:59 :: administrator -> :: 2021 | |||||||||
| 3. Conteúdo e estrutura | ||||||||||
| É a matriz ou uma cópia? | é a matriz | |||||||||
| Estágio do Conteúdo | concluido | |||||||||
| Transferível | 1 | |||||||||
| Palavras-Chave | water-energy nexus solar power hybrid power plant water security integrated resources management nexo água-energia energia solar usina híbrida segurança hídrica gestão integrada de recursos | |||||||||
| Resumo | Reservoirs of hydropower plants can amend water, energy, and food securities in semi-arid regions. However, during severe droughts, the priority of energy demand leads to critical conditions on the water storage and risk of availability for multiple uses. To reduce water use for energy, one possible measure is the adoption of solar power, an abundant energy source in semi-arid regions. This study assessed the influence of adding a floating photovoltaic powerplant in the large-scale reservoir of the Sobradinho hydropower plant, located in the São Francisco River, in the semi-arid region of Brazil, from 2009-2018. The simulated scenarios varied the installed solar power capacity from 50 to 1000 MW. For each scenario, water allocation was modified based on the solar-hydro equivalence that restrained the historical outflow of Sobradinho to maintain water in the reservoir. Additionally, a diverse set of rules for the operation of the reservoirs in cascade installed at the São Francisco River was adopted to avoid ecological impacts of low streamflow. The scenarios were assessed in water security, solarhydro electricity output, capacity factor of the powerplant, and water and energy losses by evaporation and spilled water. Results show that a photovoltaic system starting from 250 MW was necessary to improve water security during the severe drought, reserving 0.7-2.3 years of water demand. Due to the water scarcity, the scenarios PV-750 and PV-1000 presented the same water storage level in the reservoirs after 2014, which restricted the influence of adding solar power. On the energy side, the capacity factor of the Sobradinho hybrid power plant was optimized from 29% to 34-47%. However, the water allocation of the simulated scenarios maintained the total electricity generation from the system in cascade for the solar power plant of 250 MW but reduced by 4.4% for the 750 MW. Although the reduction in total generation, all scenarios achieved an increment of the electricity output in the most critical years of the severe drought. We concluded that the solar source implied improvements for water and energy securities in the range of 250-750 MW. Additionally, we discussed opportunities and limitations in social, environmental, and economical aspects. This information can support decisions on the operation of water and energy supply systems and subsidize the proposal of public policies and guidelines for governance focused on integrated resources management in semi-arid regions. RESUMO: Reservatórios de usinas hidrelétricas podem alterar a segurança hídrica, energética e alimentar em regiões semiáridas. No entanto, durante secas severas, a prioridade na gestão de água para produzir energia conduz a condições críticas no estoque de água e risco na disponibilidade para os diversos usos. Para reduzir o uso de água para fins energéticos, uma possível medida reside em adotar a fonte solar, abundante recurso em regiões semiáridas. Este estudo avaliou a influência da adição de usina fotovoltaica flutuante no reservatório da usina hidrelétrica de Sobradinho, localizada no rio São Francisco, na região semiárida do Brasil, no período 2009-2018. Os cenários simulados variaram a capacidade instalada de geração fotovoltaica entre 50 e 1000 MW. Para cada cenário, a alocação de água foi modificada com base na equivalência hídrica-solar para restringir a vazão histórica de Sobradinho e manter água no reservatório. Além disso, foram adotadas regras de operação dos reservatórios em cascata instalados no rio São Francisco para evitar impactos ecológicos advindos da baixa vazão praticada no período. Os cenários foram avaliados por indicadores de segurança hídrica, produção combinada de eletricidade pelas fontes solar e hidrelétrica, fator de capacidade da usina híbrida, e perdas de água e energia potencial por evaporação e defluência de água sem turbinamento. Os resultados mostram que uma planta fotovoltaica com porte superior a 250 MW seria necessária para melhorar a segurança hídrica durante a seca severa, reservando o equivalente a 0,7-2,3 anos da demanda de água. Devido à escassez hídrica, nos cenários PV-750 and PV-1000 os reservatórios apresentaram niveis similares de estoque de água após 2014, o que limitou a influência da planta solar. No quesito energia, o fator de capacidade da usina híbrida de Sobradinho foi otimizado de 29% para 34-47%. Entretanto, a alocação de água nos cenários simulados manteve a geração total de eletricidade do sistema em cascata com a planta solar de 250 MW, porém houve redução de 4,4% com a planta solar de 750 MW. Apesar da diminuição total, todos os cenários obtiveram incremento da geração hidrelétrica nos anos mais críticos da seca. Concluímos que a adoção da fonte solar influenciou a condição hídrica do rio São Francisco, com melhorias da segurança hídrica e energética na faixa de plantas solares de 250 a 750 MW. Adicionalmente, foram discutidas oportunidades e limitações em aspectos sociais, ambientais e econômicos. Essas informações podem subsidiar decisões da operação de sistemas de abastecimento de água e energia, bem como subsidiar a proposição de políticas públicas e orientar medidas de governança voltadas à gestão integrada de recursos em regiões semiáridas. | |||||||||
| Área | CST | |||||||||
| Arranjo 1 | urlib.net > BDMCI > Fonds > Produção pgr ATUAIS > CST > Hybrid hydro-solar power... | |||||||||
| Arranjo 2 | urlib.net > BDMCI > Fonds > Produção a partir de 2021 > CGCT > Hybrid hydro-solar power... | |||||||||
| Conteúdo da Pasta doc | acessar | |||||||||
| Conteúdo da Pasta source |
| |||||||||
| Conteúdo da Pasta agreement |
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| 4. Condições de acesso e uso | ||||||||||
| URL dos dados | http://urlib.net/ibi/8JMKD3MGP3W34T/454UTPB | |||||||||
| URL dos dados zipados | http://urlib.net/zip/8JMKD3MGP3W34T/454UTPB | |||||||||
| Idioma | en | |||||||||
| Arquivo Alvo | publicacao.pdf | |||||||||
| Grupo de Usuários | erica.campos@inpe.br pubtc@inpe.br simone | |||||||||
| Visibilidade | shown | |||||||||
| Licença de Direitos Autorais | urlib.net/www/2012/11.12.15.10 | |||||||||
| Permissão de Leitura | allow from all | |||||||||
| Permissão de Atualização | não transferida | |||||||||
| 5. Fontes relacionadas | ||||||||||
| Repositório Espelho | urlib.net/www/2021/06.04.03.40.25 | |||||||||
| Unidades Imediatamente Superiores | 8JMKD3MGPCW/449U4PL 8JMKD3MGPCW/46KUATE | |||||||||
| Acervo Hospedeiro | urlib.net/www/2021/06.04.03.40 | |||||||||
| 6. Notas | ||||||||||
| Campos Vazios | academicdepartment affiliation archivingpolicy archivist callnumber contenttype copyholder creatorhistory descriptionlevel dissemination doi electronicmailaddress format group isbn issn label lineage mark nextedition notes number orcid parameterlist parentrepositories previousedition previouslowerunit progress readergroup resumeid rightsholder schedulinginformation secondarydate secondarymark session shorttitle sponsor subject tertiarymark tertiarytype url versiontype | |||||||||