Sistemas de suporte à decisão em cogeração de energia elétrica no setor sucroalcooleiro de Mato Grosso do Sul

Abstract

A readequação dos sistemas produtivos e a prática do desenvolvimento sustentável, no que tange ao setor energético demandam mudanças na trinômia: geração, distribuição e uso de energia, apontando para o aumento do uso de recursos renováveis, em particular as biomassas que reduzam a emissão de CO2, em detrimento aos combustíveis fósseis que constituem a matriz energética mundial. Neste contexto, este trabalho apresenta uma metodologia que permite simular e otimizar o processo de tomada de decisão em sistemas de cogeração que utilizem como combustível a biomassa, considerando os aspectos técnicos, econômicos e regulatórios. Adotou-se como estudo de caso o setor sucroalcooleiro, contextualizando as diversas características dos mecanismos de inserção incentivada para fontes de energia alternativa renovável atualmente em curso. Com a participação da iniciativa privada, as análises do investimento e das estratégias empresariais aplicadas em sistemas de geração distribuída tornam-se primordiais a esta readequação dos sistemas produtivos. A técnica de modelagem baseada em Dinâmica de Sistemas (DS) é utilizada para modelar e simular tanto o ambiente como as estratégias de negócio associadas a estas decisões de investimento. A otimização da viabilidade econômica é obtida através de um algoritmo de busca exaustiva associada com a aplicação de redes neurais artificiais na previsão de diferentes combinações de comercialização de Energia Elétrica (EE) entre os diferentes ambientes que não foram simuladas. A aplicação de uma meta-heurística (análise quantitativa) em substituição ao método de busca numérica tradicional permite criar uma ferramenta computacional capaz de analisar o ambiente de negócio considerando as influências regulatórias do setor elétrico brasileiro na cogeração de EE através do uso de biomassa e, consequentemente, gerenciar os riscos e as oportunidades que maximizem ou viabilizem o investimento em sistemas de cogeração.

The readjustment of production systems and the practice of sustainable development, in regards to the energy sector, demand changes to the triad: generation, distribution and use of energy, pointing to the increased use of renewable resources, particularly biomasses that reduce CO2 emissions, rather than fossil fuels that constitute the global energy matrix. In this context, this dissertation presents a methodology to simulate and optimize the process of decision making in co-generation systems that use biomass as fuel, considering technical, economic and regulatory aspects. The sugarcane sector was adopted for the case study, contextualizing the various features of insertion mechanisms encouraged to alternative renewable energy sources currently in progress. With the participation of the private sector, investment analysis and business strategies applied to distributed generation systems are of prime importance to this readjustment of production systems. The modeling technique based on System Dynamics (SD) is used to model and simulate both the environment and business strategies associated with these investment decisions. The optimization of the economic feasibility is achieved through an exhaustive search algorithm associated with the application of artificial neural networks in prediction of different marketing combinations of Electric Energy (EE) between the different environments that were not simulated. The application of a meta-heuristic (quantitative analysis) to replace the traditional numerical search method allows the creation of a computational tool capable of analyzing the business environment considering the regulatory influences in the Brazilian electric sector in the cogeneration of Electric Energy through the use of biomass and consequently, manage risks and opportunities that maximize or enable investment in cogeneration systems.