Seleção de sistemas de geração de energia elétrica a partir de resíduos sólidos urbanos: uma abordagem com a lógica difusa

• Main Author: Barin, Alexandre
• Other Authors: Canha, Luciane Neves
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal de Santa Maria 2017
• Subjects: Análise multicriterial; Geração distribuída; Lógica Fuzzy; Método AHP; Planejamento; Teoria de jogos; Biogas; Decision making process; Renewable energy system; Fuzzy logic; Municipal solid waste landfill; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
• Online Access: http://repositorio.ufsm.br/handle/1/3668

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico === Sustainability is becoming a major driving force in energy policy, leading to the development of different strategies and projects. Many of these strategies are related to the application of novel methodologies for selecting Renewable Energy Systems (RES) and energy storage systems. Electrical generation with biogas from municipal solid waste (MSW) is one of the main alternatives to concern all the conceptions of sustainability - social, economic and environmental constrains. The complexity of sustainability and energy planning makes the multicriteria analysis a valuable tool for the decision making process. The use of an effective methodology for RES selection a decision making process is essential to guarantee the adequate energy management of the biogas and the MSW landfill. This methodology must be able to balance positive and negative aspects, achieving an overall solution that best satisfies the management needs. It is essential to deal with several parameters and concern the decision maker (DM) interaction over the decision making process. By applying the DM preferences into the development of the methodology, it is possible to corroborate the methodology outcome. The presented thesis will therefore develop a novel methodology for selection of RES fuelled by biogas from MSW landfills. This methodology taking as basis fuzzy multi-rules and multi-sets to provide an accurate analysis of conflicting aspects - operational, economic, environmental, social, etc. These aspects are taken into account for each study case according to different perspectives adopted by the DMs. The novel arrangements developed in this work are the creation of a previous classification of the priority criteria, the application of meta-rules and how to structure the fuzzy rules construction. The proposed arrangements have the purpose of easing the understanding of the methodology, as well as improving the DM interaction over the decision making process achieving in this way a better solution. This work presents the application of the novel decision making process to select the most appropriate energy source fuelled by biogas from MSW, considering the Caturrita II landfill located at Santa Maria City, Brazil. In conclusion, it is important to emphasize that the novel software may be used in any energy system selection, for supplying or storage, according to the analysis of several criteria and perspectives for each regional circumstances, as well as particular management needs.. === A busca pelo desenvolvimento sustentável, em âmbitos sociais e ambientais, é um fator de extrema importância que incentiva a elaboração de várias pesquisas e projetos, como por exemplo, à aplicação de técnicas de gerenciamento e seleção de fontes alternativas renováveis de geração de energia. Dentre estas fontes, o aproveitamento energético do biogás resultante da decomposição de resíduos sólidos urbanos é um dos meios que propicia um desenvolvimento sustentável de forma mais completa. Para o devido aproveitamento de fontes alternativas renováveis, como a geração de energia elétrica e térmica a partir de resíduos sólidos urbanos, deve-se tomar como base métodos multicriteriais, considerando a existência de uma série de critérios para atender necessidades e interesses diversos quando se deseja selecionar tecnologias de geração e armazenamento de energia. A partir da utilização de métodos de ajuda a decisão é possível incorporar de forma clara as preferências dos agentes de decisão, obtendo como resposta final uma solução mais satisfatória e que pode ser corroborada através de validações heurísticas discussões dos resultados junto aos agentes de decisão. Mediante estes argumentos, o presente trabalho tem a finalidade de desenvolver uma metodologia de apoio a decisão para a seleção de sistemas para geração de energia elétrica com biogás proveniente de resíduos sólidos urbanos, avaliando devidamente cada processo decisório de acordo com aspectos econômicos, operacionais, ambientais e sociais. Para o alcance deste objetivo fez se uso da lógica difusa baseada em regras e conjuntos fuzzy aplicados sobre diversos critérios, avaliando diferentes perspectivas. Os aperfeiçoamentos mais importantes apresentados na elaboração desta tese se referem à criação de uma etapa de relevância prévia aos critérios em análise, criação e seleção de meta-regras e forma de apresentação e construção de tais regras, facilitando o entendimento dos agentes de decisão para a avaliação do processo decisório e propiciando uma maior participação dos mesmos para obtenção de um resultado mais satisfatório. É possível observar ainda que os aperfeiçoamentos desenvolvidos permitiram a devida construção e averiguação das modelagens construídas. No estudo de caso principal aterro sanitário Caturrita II localizado na cidade de Santa Maria é verificada a aplicabilidade da metodologia de ajuda a decisão desenvolvida visando a seleção da fonte de geração de energia elétrica mais apropriada a ser utilizada no aterro em questão. Por fim, deve-se enfatizar que a partir dos aperfeiçoamentos alcançados durante o desenvolvimento desta tese, foi possível construir uma metodologia de ajuda a decisão genérica que pode ser aplicada não somente na seleção de sistemas de geração de energia em aterros, mas também na seleção de quaisquer sistemas de geração e armazenamento de energia, desde que todos os aspectos envolvidos no processo decisório sejam devidamente incorporados no problema em questão.