Pré-Seleção de turbinas hidráulicas utilizando AHP e Fuzzy-VIKOR

• Autor(a) principal: Caricimi, Rudimar
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4779
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE PRODUCAO; Processo decisório por critério múltiplo; Turbinas hidráulicas; Energia - Fontes alternativas; Multiple criteria decision making; Hydraulic turbines; Renewable energy sources; Engenharia/Tecnologia/Gestão

As pequenas usinas hidrelétricas têm grande importância no cenário de geração de energia renovável no Brasil. Para que os estudos iniciais reproduzam mais fielmente a solução a ser empregada na construção, a pré-seleção da turbina hidráulica se torna essencial na elaboração do projeto básico destes empreendimentos. O método tradicional de seleção de turbinas tem abordagem extremamente técnica, sem considerar os aspectos de preferência do investidor.Isso, por vezes, acaba por demandar retrabalhos com revisões no projeto básico.O objetivo desta dissertação consiste em desenvolver um modelo de pré-seleção de turbinas hidráulicas por meio de uma abordagem multicritério, utilizando os métodos AHP (Analytic Hierarch Process) e Fuzzy-VIKOR (VlseKriterijumska Optimizacija I Kompromisno Resenje) para situações em que os dados técnicos de altura de queda e vazão, disponíveis para instalação do empreendimento, representem conflito na escolha das configurações existentes. Na metodologia uma abordagem estruturada, com base no método Proknow-C(Knowledge Development Process –Constructivist), foi utilizada para seleção das referências de estudo. Um modelo multicritério foi proposto para utilização em casos de valores de queda de 20 a 35 m e vazão de 10 e 30m³/s. Para construção do modelo, foram utilizados os métodos AHP, para definição da importância dos critérios (pesos), a partir das avaliações de especialistas em empreendimentos hidrelétricos, e o método Fuzzy-VIKOR, para classificação das alternativas a partir dos julgamentos dos especialistas em relação ao desempenho das turbinas hidráulicas, nas variantes Francis Horizontal Simples (FHS), Francis Horizontal Dupla (FHD), Francis Vertical (FV), Kaplan S-Montante (KSM) e Kaplan S-Jusante (KSJ), em relação aos critérios. Como principais resultados da dissertação, foram apresentados dezesseis novos critérios de seleção de turbinas hidráulicas na etapa de pré-seleção, os quais estão divididos em quatro gruposde critérios: Desempenho (C1), Custo Turbina-Gerador (C2), Custo de Equipamentos Periféricos (C3)e o grupo de critérios Custo da Construção Civil (C4).O resultado da aplicação do modelo desenvolvido foi admitido como solução geral. Um estudo de caso foi realizadopara verificar a aplicabilidade do modelo. No estudo de caso, foram verificadas as preferências do investidor quantos a relação entre critérios, por meio do método AHP,e o resultado da análise de desempenho das alternativas fornecida pelos especialistas, foi empregada na aplicação do método Fuzzy-VIKOR.A aplicação do modelo para uma solução geral, apresentou a seguinte solução: A1 > A4 > A2 > A5 >A3. Com base na avaliação dos indicadores de vantagem aceitável e estabilidade aceitável do método Fuzzy-VIKOR apenas a alternativa A1 -Francis Horizontal Simples (FHS) é aceita como solução de compromisso única da pré-seleção.Para o estudo de casoforam avaliados três cenários distintos em relação a estratégia de decisão: a de neutralidade quanto a preferência pelos benefícios associados a decisão ou minimização dos prejuízos associados a escolha (=0,5); o cenário de priorização dos benefícios associados a decisão (=0,7); e o cenário de minimização dos prejuízos associados a escolha (=0,3). O resultado para os três cenários avaliados foi o mesmo sendo: A1 > A2 > A3 > A4 > A5. A verificação quanto ao atendimento aosindicadores de vantagem aceitável e estabilidade aceitável do método Fuzzy-VIKOR, apresentam as alternativas A1 -Francis Horizontal Simples (FHS) e A2 -Francis Horizontal Dupla (FHD), como solução de compromisso da pré-seleção.