Análise econômica, energética e ambiental da implementação de sistemas de captura e armazenamento de carbono em termelétricas no Brasil.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2020
Autor(a) principal: Sanchez Moore, Claudia Cristina
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Resumo: Este projeto avalia a contribuição da implementação de sistemas de captura de dióxido de carbono (CCS) emitido em termelétricas a carvão e gás natural no Brasil, como estratégia para o cumprimento das metas ambientais estabelecidas para o ano 2030. Um modelo de programação linear multi-objetivo baseado na análise Input-Output é utilizado para avaliar as inter-relações entre sistemas econômicos, energéticos e ambientais. Uma abordagem intervalar interativa é desenvolvida para lidar com a incerteza associada aos coeficientes do modelo e fornecer conclusões mais robustas. São consideradas três funções objetivo: Maximização do Produto Interno Bruto (PIB), Minimização do Potencial de Aquecimento Global (PAG) e Minimização do consumo de energia para fins exclusivamente energéticos (CFE). Três cenários são analisados neste caso: (i) Cenário base que não incorpora CCS em termelétricas; (ii) Cenário 1 que incorpora CCS em termelétricas a carvão; (iii) Cenário 2 que incorpora CCS em termelétricas a gás natural; (iv) Cenário 3 que incorpora CCS em termelétricas a carvão e gás natural simultaneamente. Os resultados do Cenário 1 para o PIB mostram uma variação de -0.977% em relação ao Cenário base, enquanto que para o PAG e o CFE as variações são de -3,84% e 7,09%, respectivamente. No Cenário 2, os valores de PIB, PAG e CFE variaram em relação ao Cenário base -0,762%, -5,82% e 8,94% respectivamente. Finalmente, no Cenário 3, tais diferenças foram de -0.584%, -9,46% e 3,76% respectivamente. Para análise de incerteza, soluções para os melhores e piores valores ótimos considerando um conjunto de coeficientes menos e mais restrito foram geradas. Os resultados mostram a relação antagônica entre o crescimento econômico e o impacto ambiental e consumo de energia. Em contrapartida, observa-se uma relação direta entre impacto ambiental econsumo de recursos energéticos. Em geral, a implantação de sistemas CCS tanto em termelétricas a carvão como a gás natural (Cenário 3) é a condição que gera os melhores resultados nas três dimensões avaliadas; no entanto, o resultado para PAG ainda está distante da meta definida pelo governo brasileiro para o ano 2030. Por outro lado, uma contração do sistema econômico e uma expansão do consumo de recursos energéticos é desencadeada por essa estratégia, o que reafirma a importância de avaliar o efeito das decisões e políticas ambientais e energéticas no sistema econômico do país, por meio de modelos multiobjetivo capazes de explorar o comportamento de diferentes trade-offs.
id USP_e0418632002a15965355434eab716d31
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-08032021-110007
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str
spelling Análise econômica, energética e ambiental da implementação de sistemas de captura e armazenamento de carbono em termelétricas no Brasil.Economic, energy and environmental analysis of the implementation of Carbon Capture and Storage Systems in thermoelectric plants in Brazil.Carbon captureCarbonoClimate changeEnergy planningEnvironmental performanceMudanças climáticasPlanejamento energéticoEste projeto avalia a contribuição da implementação de sistemas de captura de dióxido de carbono (CCS) emitido em termelétricas a carvão e gás natural no Brasil, como estratégia para o cumprimento das metas ambientais estabelecidas para o ano 2030. Um modelo de programação linear multi-objetivo baseado na análise Input-Output é utilizado para avaliar as inter-relações entre sistemas econômicos, energéticos e ambientais. Uma abordagem intervalar interativa é desenvolvida para lidar com a incerteza associada aos coeficientes do modelo e fornecer conclusões mais robustas. São consideradas três funções objetivo: Maximização do Produto Interno Bruto (PIB), Minimização do Potencial de Aquecimento Global (PAG) e Minimização do consumo de energia para fins exclusivamente energéticos (CFE). Três cenários são analisados neste caso: (i) Cenário base que não incorpora CCS em termelétricas; (ii) Cenário 1 que incorpora CCS em termelétricas a carvão; (iii) Cenário 2 que incorpora CCS em termelétricas a gás natural; (iv) Cenário 3 que incorpora CCS em termelétricas a carvão e gás natural simultaneamente. Os resultados do Cenário 1 para o PIB mostram uma variação de -0.977% em relação ao Cenário base, enquanto que para o PAG e o CFE as variações são de -3,84% e 7,09%, respectivamente. No Cenário 2, os valores de PIB, PAG e CFE variaram em relação ao Cenário base -0,762%, -5,82% e 8,94% respectivamente. Finalmente, no Cenário 3, tais diferenças foram de -0.584%, -9,46% e 3,76% respectivamente. Para análise de incerteza, soluções para os melhores e piores valores ótimos considerando um conjunto de coeficientes menos e mais restrito foram geradas. Os resultados mostram a relação antagônica entre o crescimento econômico e o impacto ambiental e consumo de energia. Em contrapartida, observa-se uma relação direta entre impacto ambiental econsumo de recursos energéticos. Em geral, a implantação de sistemas CCS tanto em termelétricas a carvão como a gás natural (Cenário 3) é a condição que gera os melhores resultados nas três dimensões avaliadas; no entanto, o resultado para PAG ainda está distante da meta definida pelo governo brasileiro para o ano 2030. Por outro lado, uma contração do sistema econômico e uma expansão do consumo de recursos energéticos é desencadeada por essa estratégia, o que reafirma a importância de avaliar o efeito das decisões e políticas ambientais e energéticas no sistema econômico do país, por meio de modelos multiobjetivo capazes de explorar o comportamento de diferentes trade-offs.This study assesses the contribution of the implementation of carbon capture systems (CCS) in fired-coal and natural gas power plants in Brazil, as a strategy to meet the established environmental goals for 2030. A multi-objective linear programming model based on Input Output Analysis (IOA) is used allowing to evaluate the interrelations of economic, energy and environmental systems. An interactive interval approach is developed to deal with uncertainty associated with model coefficients and provide robust conclusions. Three objective functions are considered: Maximization of Gross Domestic Product (GDP), Minimization of Global Warming Potential (GWP) and Minimization of energy consumption for exclusively energy purposes (CFE). Two scenarios are analyzed in this case: (i) a baseline scenario which does not incorporate CCS;(ii) Scenario 1 which incorporates CCS systems in fired-coal power plants; (iii) Scenario 2 which incorporates CCS systems in natural gas power plants; (iv) Scenario 3 which incorporates CCSsystems in fired-coal and natural gas power plants. Scenario 1 results for GPD show a variation of -0.977% in relation to the baseline scenario, while for GWP and CFE variation are of -3,84% and 7,09% respectively. For Scenario 2, GDP, GWP and CFE varied, in relation to the baseline scenario, -0,762%, -5,82% e 8,94%, respectively. Finally, in the case of Scenario 3, these variations were -0.584%, -9,46% e 3,76%, respectively. From the uncertainty analysis, in which solutions for the best and worst optimal values considering a less and a more constrained set of coefficients were obtained, the antagonistic relation between economic growth and the environmental impact and energy consumption is observed, while a direct relation between environmental impact and consumption of energy resources also observed. In general, the implementation of CCS, in both fired-coal and natural gas power plants is the condition that generates the best results in the three evaluated dimensions; however, the result for GWP is still far from the target set by the Brazilian government for 2030. On the other hand, a contraction in the economic system and an expansion in the consumption of energy resources is triggered by this strategy, which reaffirms the importance of evaluating the effect of the environmental and energy decisions and policies on the country\'s economic system by means of multi-objective models able to unveil the trade-offs at stake.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPAntunes, Carlos Alberto Henggeler de CarvalhoKulay, Luiz AlexandreSanchez Moore, Claudia Cristina 2020-12-03info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-08032021-110007/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2021-03-17T21:32:02Zoai:teses.usp.br:tde-08032021-110007Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.platendimento@abcd.usp.bropendoar:27212024-08-30T20:54:01.078129Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
dc.title.none.fl_str_mv Análise econômica, energética e ambiental da implementação de sistemas de captura e armazenamento de carbono em termelétricas no Brasil.
Economic, energy and environmental analysis of the implementation of Carbon Capture and Storage Systems in thermoelectric plants in Brazil.
title Análise econômica, energética e ambiental da implementação de sistemas de captura e armazenamento de carbono em termelétricas no Brasil.
spellingShingle Análise econômica, energética e ambiental da implementação de sistemas de captura e armazenamento de carbono em termelétricas no Brasil.
Sanchez Moore, Claudia Cristina
Carbon capture
Carbono
Climate change
Energy planning
Environmental performance
Mudanças climáticas
Planejamento energético
title_short Análise econômica, energética e ambiental da implementação de sistemas de captura e armazenamento de carbono em termelétricas no Brasil.
title_full Análise econômica, energética e ambiental da implementação de sistemas de captura e armazenamento de carbono em termelétricas no Brasil.
title_fullStr Análise econômica, energética e ambiental da implementação de sistemas de captura e armazenamento de carbono em termelétricas no Brasil.
title_full_unstemmed Análise econômica, energética e ambiental da implementação de sistemas de captura e armazenamento de carbono em termelétricas no Brasil.
title_sort Análise econômica, energética e ambiental da implementação de sistemas de captura e armazenamento de carbono em termelétricas no Brasil.
author Sanchez Moore, Claudia Cristina
author_facet Sanchez Moore, Claudia Cristina
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Antunes, Carlos Alberto Henggeler de Carvalho
Kulay, Luiz Alexandre
dc.contributor.author.fl_str_mv Sanchez Moore, Claudia Cristina
dc.subject.por.fl_str_mv Carbon capture
Carbono
Climate change
Energy planning
Environmental performance
Mudanças climáticas
Planejamento energético
topic Carbon capture
Carbono
Climate change
Energy planning
Environmental performance
Mudanças climáticas
Planejamento energético
description Este projeto avalia a contribuição da implementação de sistemas de captura de dióxido de carbono (CCS) emitido em termelétricas a carvão e gás natural no Brasil, como estratégia para o cumprimento das metas ambientais estabelecidas para o ano 2030. Um modelo de programação linear multi-objetivo baseado na análise Input-Output é utilizado para avaliar as inter-relações entre sistemas econômicos, energéticos e ambientais. Uma abordagem intervalar interativa é desenvolvida para lidar com a incerteza associada aos coeficientes do modelo e fornecer conclusões mais robustas. São consideradas três funções objetivo: Maximização do Produto Interno Bruto (PIB), Minimização do Potencial de Aquecimento Global (PAG) e Minimização do consumo de energia para fins exclusivamente energéticos (CFE). Três cenários são analisados neste caso: (i) Cenário base que não incorpora CCS em termelétricas; (ii) Cenário 1 que incorpora CCS em termelétricas a carvão; (iii) Cenário 2 que incorpora CCS em termelétricas a gás natural; (iv) Cenário 3 que incorpora CCS em termelétricas a carvão e gás natural simultaneamente. Os resultados do Cenário 1 para o PIB mostram uma variação de -0.977% em relação ao Cenário base, enquanto que para o PAG e o CFE as variações são de -3,84% e 7,09%, respectivamente. No Cenário 2, os valores de PIB, PAG e CFE variaram em relação ao Cenário base -0,762%, -5,82% e 8,94% respectivamente. Finalmente, no Cenário 3, tais diferenças foram de -0.584%, -9,46% e 3,76% respectivamente. Para análise de incerteza, soluções para os melhores e piores valores ótimos considerando um conjunto de coeficientes menos e mais restrito foram geradas. Os resultados mostram a relação antagônica entre o crescimento econômico e o impacto ambiental e consumo de energia. Em contrapartida, observa-se uma relação direta entre impacto ambiental econsumo de recursos energéticos. Em geral, a implantação de sistemas CCS tanto em termelétricas a carvão como a gás natural (Cenário 3) é a condição que gera os melhores resultados nas três dimensões avaliadas; no entanto, o resultado para PAG ainda está distante da meta definida pelo governo brasileiro para o ano 2030. Por outro lado, uma contração do sistema econômico e uma expansão do consumo de recursos energéticos é desencadeada por essa estratégia, o que reafirma a importância de avaliar o efeito das decisões e políticas ambientais e energéticas no sistema econômico do país, por meio de modelos multiobjetivo capazes de explorar o comportamento de diferentes trade-offs.
publishDate 2020
dc.date.none.fl_str_mv 2020-12-03
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv
dc.rights.driver.fl_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.coverage.none.fl_str_mv
dc.publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
dc.source.none.fl_str_mv
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
instname:Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
instname_str Universidade de São Paulo (USP)
instacron_str USP
institution USP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)
repository.mail.fl_str_mv atendimento@abcd.usp.br
_version_ 1872657784090132480