Orientador: Luiz Carlos Pereira da Silva

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação

Resumo: O presente trabalho procura analisar o aquecimento elétrico de água no setor residencial e seu impacto no perfil de tensão, perdas e energia total acumulada. Por meio de simulações computacionais com uma rede de teste, juntamente com dados de uso dos eletrodomésticos mais comuns no ambiente...

Resumo: O presente trabalho procura analisar o aquecimento elétrico de água no setor residencial e seu impacto no perfil de tensão, perdas e energia total acumulada. Por meio de simulações computacionais com uma rede de teste, juntamente com dados de uso dos eletrodomésticos mais comuns no ambiente residencial (separados por região, devido às diferentes condições e padrões de consumo das mesmas), foi possível estimar a quantidade de energia utilizada referente ao chuveiro elétrico, bem como o impacto no perfil de tensão e as perdas na distribuição decorrentes do uso do mesmo. Além disso, também foram analisadas as propostas de tarifação branca da ANEEL e as propostas homologadas pelas concessionárias, e seu impacto na conta de luz do consumidor residencial, para três padrões de consumo: consumo total não modificado, consumo do chuveiro deslocado e consumo do chuveiro eliminado. Na parte de impactos na rede de distribuição, confirmou-se que a utilização do chuveiro elétrico, que é praticamente uma exclusividade brasileira, representa uma parcela significativa do consumo total de uma residência, além de ser um dos maiores responsáveis pelo pico de consumo no setor residencial, o que causa um afundamento no perfil de tensão e aumento nas perdas na distribuição, características indesejadas na operação do sistema elétrico. Já na parte do consumo residencial, foi visto que os postos tarifários homologados pelas concessionárias reduzem em muito os ganhos possíveis com o deslocamento do horário de carga do chuveiro, de forma que a chance de uma adoção significativa da tarifa branca pelos consumidores é baixa. Por outro lado, uma adesão maciça dos consumidores poderia fazer com que o consumo do chuveiro fosse deslocado do horário de ponta e se concentrasse no horário imediatamente posterior, o que pode agravar a situação atual em termos de pico de consumo

Abstract: This thesis presents an analysis of the electricity based water heating in the Brazilian residential sector and its impacts on the electric grid voltage profile, losses and total energy consumption. Using computer simulation through a test network, and considering the most common household...

Abstract: This thesis presents an analysis of the electricity based water heating in the Brazilian residential sector and its impacts on the electric grid voltage profile, losses and total energy consumption. Using computer simulation through a test network, and considering the most common household appliances' usage data, it was possible to estimate the total energy used by the electric shower, as well as its impact on voltage profile and distribution losses. Moreover, it is also analysed the time of use (TOU) tariff proposed by ANEEL and the consolidated tariffs proposed by the Brazilian utilities, and its impacts in the customers' energy bill, for three load patterns: unmodified, electric shower demand moved off-peak, and without electric shower. Results about the impact on distribution networks confirmed that the electric shower usage (which is almost exclusive to Brazil) represents a large amount of the electric energy used by the residential customers, and, in addition, it is a major contributor to the peak loading of the residential sector, causing voltage drop and increased distribution losses, which are undesired in electric distribution systems. In terms of household consumption, it was possible to conclude that the utilities' approved time-of-use tariffs give little margin for possible savings in the electricity bill in comparison with ANEEL's initial tariff proposal, so that TOU adoption will probably be very low. On the other hand, a massive adoption of the off-peak shower usage by the customers could cause a concentration in its usage in a later time, which would eventually worsen the actual peak hour scenario