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QARBoM.jl: a framework for Classical and Quantum-Assisted Training of Restricted Boltzmann Machines

This thesis presents QARBoM.jl, a platform for benchmarking quantumassisted against classical training of Restricted Boltzmann Machines (RBMs). Recent works have been testing the training of RBMs using quantum sampling techniques, such as Quantum Annealing, and comparing their results against classical methods. However, these projects are mainly limited to a specific dataset and only one RBM classical training procedure to compare. With that said, QARBoM.jl establishes an agnostic benchmarking framework where, with minor code adjustments, one can select over different training algorithms
(classical or quantum-assisted) and parameters to model integer or real-valued datasets, expediting the research endeavor on the applications of
Quantum Computing for RBMs.

Optimal risk-averse design of green hydrogen projects in Brazil: a stochastic optimization approach

Despite the relevant role of green hydrogen in the pathway to net zero, its market is still developing, mainly due to its high production cost compared
with gray hydrogen. An optimal portfolio selection, considering the grid as a backup, is needed to achieve a cheaper and more stable electricity supply and,
thus, reduce costs in the short term. Other aspects can help reduce costs, such as demand flexibility, reduction of perceived risks, and the implementation of
hydrogen storage. An optimization model was developed and implemented in Julia programming language to test and analyze the impact of these aspects on hydrogen production costs and project design. Using the model, it was possible to conclude that the usage of the grid as a backup has the most relevant impact on the levelised cost of hydrogen (LCOH), reducing it from 6.4 USD/kg in the reference case to 4 USD/kg. However, the possibility of using the grid while still complying with the European regulation for RFNBO will be at risk if the share of electricity produced using fossil fuel increases in the Brazilian power matrix. Without the possibility of using the grid, Brazilian hydrogen projects will need to adopt other flexibility and risk aversion methods to reduce the LCOH and still maintain a possible position in the international hydrogen market.

Avaliação do ciclo de vida espaço-temporal de sistemas de geração de energia hidrelétrica

Considerando a importância estratégica dos sistemas de geração de energia hidrelétrica na matriz energética do Brasil, o objetivo desta dissertação é propor e aplicar um modelo de avaliação do ciclo de vida (ACV) espaço-temporal desses sistemas. A metodologia compreende: (i) pesquisa bibliográfica e documental sobre os temas centrais da pesquisa; (ii) desenvolvimento do modelo conceitual de avaliação do ciclo de vida espaço-temporal de sistemas hidrelétricos de geração de energia; (iii) estudo empírico referente à aplicação do modelo proposto na Usina Hidrelétrica Sinop, localizada no estado do Mato Grosso, Brasil. O principal resultado é um modelo de ACV espaço-temporal, validado empiricamente por sua aplicação na referida usina hidrelétrica. Ao integrar parâmetros temporais e espaciais em um novo framework de ACV para sistemas de geração de energia hidrelétrica no Brasil, a aplicação do modelo proposto fornece uma avaliação mais completa e precisa dos impactos ambientais desses sistemas, contribuindo assim para o desenvolvimento de políticas e estratégias mais sustentáveis no setor energético brasileiro. Poderá auxiliar nos processos de tomada de decisão relacionados a novos empreendimentos de geração de energia hidrelétrica, incluindo a definição de metas para minimizar danos ambientais e à saúde humana durante a implantação e operação desses empreendimentos. Ao fornecer novas informações de inventário do ciclo de vida de sistemas de energia hidrelétrica, esta dissertação também contribuirá para o Banco Nacional de Inventários do Ciclo de Vida (SICV Brasil).

Metodologia para comparação e seleção de tecnologias de armazenamento de energia para sistemas elétricos de potência: uma abordagem multicritério.

Nos últimos anos tem havido uma grande modificação da matriz elétrica brasileira, como se pode comprovar ao avaliar os recentes Planos de Expansão de
Energia – PDE elaborados pela EPE. Houve um grande investimento em usinas eólicas e fotovoltaicas e uma redução no número de hidroelétricas construídas e planejadas. Além disso, as recentes crises hidrológicas podem sinalizar que a alteração climática, associada a intensificação dos ciclos naturais de bloqueios atmosféricos (ENOS), pode reduzir a geração hidráulica. Com maiores investimentos em usinas eólicas e solares (fontes não controláveis) em larga escala, será necessário dispor de formas para garantir o atendimento à demanda. Essa garantia poderá se dar por meio de mais geração termoelétrica a combustível fóssil, que pode ser reduzida com a implantação de Sistemas de Armazenamento de Energia (SAEs). Assim, a variabilidade de produção de energia das fontes intermitentes precisa ser coberta com recursos que aumentem a flexibilidade operativa. E dessa forma, o interesse maior da pesquisa visou utilizar métodos de análise multicritério de apoio à decisão com base na avaliação do desempenho dos SAEs considerando diversos atributos técnicos, econômicos e socioambientais para selecionar aqueles mais adequados para o suporte de grade na transmissão e distribuição e de gerenciamento de energia elétrica (num sistema hidrotérmico que vai ser cada vez mais complexo de operar com a entrada de grandes plantas de geração renovável intermitente). Foi selecionado o modelo AHP Fuzzy TOPSIS para essa avaliação por facilitar avaliações subjetivas, como aquelas associadas aos
aspectos socioambientais e por sua maior transparência numa discussão multidisciplinar e com diversos interlocutores. O resultado mostrou a eficácia da
metodologia adotada para a ordenação e seleção das melhores soluções para armazenamento de energia elétrica.

Modeling the equilibrium in the free and regulated markets in the context of power sector liberalization: A MOPEC approach

MSc PUC-Rio, 2022 BASTOS-MODELING-THE-EQUILIBRIUM-IN-THE-FREE-AND-REGULATED-MABaixar

Modelo para seleção de locais para a implantação de usinas hidrelétricas reversíveis: uma abordagem baseada em sistema de informação geográfica

MSc PUC-Rio, 2021 Albuquerque-Modelo-para-selecao-de-locais-para-a-implantacaoBaixar

Construção de um Mecanismo de Realocacão de Energia para Renováveis com repartição de suas cotas baseada no Método de Benefício Marginal Considerando a Volatilidade da Produção de seus Participantes

MSc PUC-Rio, 2014 SILVA-1Baixar

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