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dc.contributor.advisor1Marcato, André Luís Marques-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1033215067775319pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Silva, Alexandre Moreira da-
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4315935642929525pt_BR
dc.contributor.referee1Queiroz, Anderson Rodrigo de-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4336239163436184pt_BR
dc.contributor.referee2Louzada, Daniel Ramos-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/3136222954404092pt_BR
dc.contributor.referee3Passos Filho, João Alberto-
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/0004473428354479pt_BR
dc.contributor.referee4Dias, Bruno Henriques-
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/0551171976628693pt_BR
dc.creatorSilva, Patrícia de Sousa Oliveira-
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/0734900516221336pt_BR
dc.date.accessioned2026-07-01T12:39:20Z-
dc.date.available2026-07-01-
dc.date.available2026-07-01T12:39:20Z-
dc.date.issued2026-03-31-
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/20522-
dc.description.abstractThe urgent need for decarbonization in the energy sector has led to an increased emphasis on the integration of renewable energy sources, such as wind and solar, into power grids. While these resources offer significant environmental benefits, they also introduce challenges related to intermittency and variability. Long-duration energy storage (LDES) technologies have emerged as a very promising solution to address these challenges by storing excess energy during periods of high generation and delivering it when demand is high or renewable resources are scarce for a sustained amount of time. This research introduces a novel methodology for estimating the boundary technology cost of LDES systems for economic viability in decarbonized energy systems. Our methodology is applied to estimate the boundary costs in 2050 for each state of the contiguous United States according to its characteristics to achieve full retirement of gas and coal power plants. The U.S.’s ambitious decarbonization goals and transition to a renewable energy-based power system present an ideal context for examining the role of LDES. The results also offer insights into the needed capacity expansion planning and the operational contribution of LDES in the state’s energy landscape, taking into account the unique energy demand profiles and renewable resource availability of the region. Our findings are intended to provide complementary information to guide decisionmakers, energy planners, and any other stakeholders in making informed choices about LDES investment in the context of a decarbonized energy future. In addition, we find that only 4 states (out of 48) would be able to remove firm conventional generation supported by LDES systems without increasing their total system costs under the current US Department of Energy cost target of US$ 1100 kW−1 for multi-day LDES.pt_BR
dc.description.resumoA necessidade urgente de descarbonização no setor energético tem levado a uma ênfase crescente na integração de fontes de energia renovável, como eólica e solar, nas redes elétricas. Embora esses recursos ofereçam benefícios ambientais significativos, eles também introduzem desafios relacionados à intermitência e variabilidade. As tecnologias de armazenamento de energia de longa duração (LDES - Long-Duration Energy Storage) surgiram como uma solução muito promissora para lidar com esses desafios, armazenando o excesso de energia durante os períodos de alta geração e fornecendo-a quando a demanda é alta ou quando os recursos renováveis são escassos por um período de tempo prolongado. Esta pesquisa apresenta uma nova metodologia para estimar o custo limite da tecnologia de sistemas LDES para a viabilidade econômica em sistemas de energia descarbonizados. Nossa metodologia é aplicada para estimar os custos limite em 2050 para cada estado dos Estados Unidos contíguos de acordo com suas características, com o objetivo de alcançar a aposentadoria total de usinas de energia a gás e carvão. As ambiciosas metas de descarbonização dos EUA e a transição para um sistema elétrico baseado em energia renovável apresentam um contexto ideal para examinar o papel do LDES. Os resultados também oferecem insights sobre o planejamento necessário para a expansão da capacidade e a contribuição operacional do LDES no cenário energético do estado, levando em consideração os perfis de demanda de energia únicos e a disponibilidade de recursos renováveis da região. Nossas descobertas têm como objetivo fornecer informações complementares para orientar os tomadores de decisão, planejadores de energia e quaisquer outras partes interessadas na tomada de decisões informadas sobre o investimento em LDES no contexto de um futuro de energia descarbonizada. Além disso, descobrimos que apenas 4 estados (de 48) seriam capazes de remover a geração convencional firme apoiada por sistemas LDES sem aumentar os custos totais do sistema, sob a meta de custo atual do Departamento de Energia dos EUA de US$ 1100 kW−1 para LDES de “vários dias”.pt_BR
dc.languageengpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentFaculdade de Engenhariapt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Engenharia Elétricapt_BR
dc.publisher.initialsUFJFpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.rightsAttribution-ShareAlike 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/br/*
dc.subjectPlanejamento e economia de sistemas de energiapt_BR
dc.subjectSistemas de armazenamento de longa duraçãopt_BR
dc.subjectAvaliação de tecnologias emergentespt_BR
dc.subjectPower systems planning and economicspt_BR
dc.subjectLong-duration storage systemspt_BR
dc.subjectValuation of emergent technologypt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICApt_BR
dc.titleEconomic viability of long-duration energy storage systems: a state-wise study in the United Statespt_BR
dc.typeTesept_BR
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