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Title: Energy systems analysis of transboundary river basins in a nexus approach: the Sava river basin study case
Other Titles: Análise integrada de sistemas energéticos de bacias hidrográficas transfronteiriças: caso de estudo da bacia do rio Sava
Author: Ramos, Eunice Pereira
Advisor: Tarelho, Luís António da Cruz
Howells, Mark
Keywords: Sistemas energéticos sustentáveis
Energias renováveis
Energia hidroeléctrica - Rio Sava (Sudeste da Europa)
Defense Date: 2015
Publisher: Universidade de Aveiro
Abstract: Resource management policies are frequently designed and planned to target specific needs of particular sectors, without taking into account the interests of other sectors who share the same resources. In a climate of resource depletion, population growth, increase in energy demand and climate change awareness, it is of great importance to promote the assessment of intersectoral linkages and, by doing so, understand their effects and implications. This need is further augmented when common use of resources might not be solely relevant at national level, but also when the distribution of resources ranges over different nations. This dissertation focuses on the study of the energy systems of five south eastern European countries, which share the Sava River Basin, using a water-food(agriculture)-energy nexus approach. In the case of the electricity generation sector, the use of water is essential for the integrity of the energy systems, as the electricity production in the riparian countries relies on two major technologies dependent on water resources: hydro and thermal power plants. For example, in 2012, an average of 37% of the electricity production in the SRB countries was generated by hydropower and 61% in thermal power plants. Focusing on the SRB, in terms of existing installed capacities, the basin accommodates close to a tenth of all hydropower capacity while providing water for cooling to 42% of the net capacity of thermal power currently in operation in the basin. This energy-oriented nexus study explores the dependency on the basin’s water resources of the energy systems in the region for the period between 2015 and 2030. To do so, a multi-country electricity model was developed to provide a quantification ground to the analysis, using the open-source software modelling tool OSeMOSYS. Three main areas are subject to analysis: first, the impact of energy efficiency and renewable energy strategies in the electricity generation mix; secondly, the potential impacts of climate change under a moderate climate change projection scenario; and finally, deriving from the latter point, the cumulative impact of an increase in water demand in the agriculture sector, for irrigation. Additionally, electricity trade dynamics are compared across the different scenarios under scrutiny, as an effort to investigate the implications of the aforementioned factors in the electricity markets in the region.
As políticas de gestão de recursos são, frequentemente, desenvolvidas e planeadas para fazer face às necessidades específicas de determinados sectores, sem terem em conta os interesses de outros sectores que também utilizam os mesmos recursos. Num cenário de esgotamento de recursos, crescimento populacional, aumento da procura de energia e sensibilização para as mudanças climáticas, é de grande importância promover a avaliação de ligações intersectoriais e, ao fazê-lo, perceber as suas implicações e efeitos. Esta necessidade é ainda maior quando o uso comum de recursos não é relevante apenas a nível nacional mas também quando a distribuição de recursos se alarga a outras nações diferentes. A presente dissertação centra-se no estudo dos sistemas energéticos de cinco países da região sudeste da Europa que partilham a bacia do rio Sava (BRS), recorrendo a uma abordagem da relação água-alimentação(agricultura)-energia. No caso do sector de produção de eletricidade a utilização da água é essencial para a integridade dos sistemas energéticos, pois a produção de energia nos países da BRS provém de duas tecnologias principais que dependem da água: centrais hídricas e térmicas. A título de exemplo, em 2012, da produção de eletricidade dos países da BRS, 37% foi gerada a partir de energia hídrica e 61% produzida por centrais térmoelétricas. Olhando para a BRS, em termos da potência instalada existente, a bacia acomoda cerca de um décimo de toda a potência hidroelétrica instalada e, ao mesmo tempo, contribui com água para os sistemas de arrefecimento de 42% da potência total instalada das centrais térmicas em funcionamento na região. Este estudo integrado do nexus para a energia explora a dependência entre os sistemas energéticos da região com os recursos hídricos da bacia, entre os anos 2015 e 2030. Para tal, foi desenvolvido um modelo do sistema elétrico transnacional para fornecer uma base quantificavel à análise, usando o software de código aberto OSeMOSYS. A análise é feita a três áreas principais: a primeira corresponde ao impacto das estratégias de eficiência energética e energias renováveis no mix energético de produção de eletricidade; a segunda relaciona-se com os potenciais impactos das alterações climáticas, atendendo a previsões de um cenário moderado de mudanças climáticas e, por último, decorrente do ponto anterior, o impacto cumulativo do aumento da procura de água para irrigação no sector agrícola. Este estudo inclui ainda uma comparação da dinâmica da exportação/importação de eletricidade nos diferentes cenários, com o objetivo de investigar as implicações que os fatores mencionados anteriormente poderão ter nos mercados da eletricidade dos países desta região.
Description: Mestrado em Sistemas Energéticos Sustentáveis
URI: http://hdl.handle.net/10773/15833
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UA - Dissertações de mestrado



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