SIMULAÇÃO A EVENTOS DISCRETOS EM SISTEMAS INDUSTRIAIS COM MODELAGEM DE CONSUMO E GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA

As indústrias têm buscado aumentar a eficiência energética (EE), gerenciando e reduzindo o consumo de energia em seus processos, e a ferramenta de Simulação a Eventos Discretos (SED) tem sido aplicada em modelagem de sistemas industriais a fim de otimizar a gestão de utilização da eletricidade. Além disso, o uso de fontes alternativas de energia tem aumentado nas indústrias que possuem como um de seus pilares, a sustentabilidade. Essa dissertação apresenta a aplicação de SED em uma unidade industrial para analisar o comportamento do consumo e geração de energia elétrica fotovoltaica (FV) em conjunto com outras variáveis típicas das operações de processos industriais. Uma indústria de laticínios de porte médio foi considerada como base referencial, e as principais variáveis de processo consideradas foram o tempo de abastecimento de tanques, tempo de processamento da matéria-prima e a capacidade das bombas. A modelagem do processo foi realizada levando em consideração tanto o consumo de energia nos equipamentos quanto a geração de energia FV no local. Foram detalhados os mecanismos de modelagem de sistemas contínuos em ambiente discreto. Uma modelagem matemática de curvas de consumo elétrico foi mostrada. A utilização de um programa de código livre e aberto foi considerada uma alternativa de baixo custo para pequenas e médias empresas, ainda que a ausência de recursos gráficos tenha aumentado a complexidade do processo de modelagem do sistema. Os mecanismos de simulação propostos permitiram a utilização de mais de um recurso de consumo, mesmo que tenha sido mostrado apenas o uso de energia elétrica de alguns equipamentos. Além disso, pôde-se gerar resultados em relação a equipamentos com um perfil de consumo variável ao longo do tempo. Os resultados da dissertação demonstraram que é possível utilizar SED como ferramenta de análise do consumo e geração de energia em conjunto com as diversas variáveis do processo de produção. O mecanismo elaborado para a simulação de geração FV permitiu a utilização de dados reais de irradiação solar em diferentes dias. O estudo pode ser ampliado com a utilização de variáveis financeiras; ampliação da utilização de recursos comuns nas indústrias, tais como lenha e água; utilização do indicador de pegada do carbono, a ser contabilizado a cada unidade de energia elétrica consumida; alteração do planejamento diário de produção tendo em vista dias mais chuvosos ou mais ensolarados, o que impactaria na quantidade de
energia FV gerada.

Palavras-chave: Energia renovável; Simulação discreta; Manufatura sustentável.