Previsão de demanda de energia elétrica no Brasil utilizando ARIMA e redes neurais
| dc.contributor.advisor1 | Moreira, Pedro Augusto Franco Pinheiro | |
| dc.contributor.advisor1Lattes | https://lattes.cnpq.br/5964404207962453 | |
| dc.contributor.advisor1orcid | https://orcid.org/0000-0003-2843-775X | |
| dc.contributor.author | Barboza, Vítor de Souza | |
| dc.date.accessioned | 2025-03-24T17:28:55Z | |
| dc.date.issued | 2025-02-18 | |
| dc.description.abstract | Accurate forecasting of electricity demand is a crucial element for the efficient and sustainable planning of the energy sector. This study focuses on a comparative analysis between the ARIMA (Autoregressive Integrated Moving Average) model and Recurrent Neural Networks (RNNs) for forecasting electricity demand in Brazil, utilizing advanced time series modeling techniques. The importance of this study is based on the growing need to optimize the use of energy resources, effectively balancing supply and demand. Accurate forecasting significantly contributes to preventing overloads and waste, which are essential factors for cost reduction and ensuring a stable supply. Furthermore, the rational use of electricity has a direct impact on environmental preservation, enabling the reduction of greenhouse gas emissions and supporting sustainability goals. In the Brazilian context, the relevance of this study is even more pronounced, considering that the country's energy matrix is one of the cleanest in the world, with a significant share of renewable sources. According to recent data, renewable sources will represent a substantial portion of Brazil’s installed electricity generation capacity in the coming years. Accurate demand forecasting is fundamental to the success of government initiatives and long-term planning in the sector, contributing to a more sustainable, economical, and equitable energy development for the Brazilian population. The primary objective of this study was to forecast electricity demand in Brazil by using and comparing two robust methods: the ARIMA model and RNNs. The specific objectives included an exploratory analysis of energy demand data, the implementation and tuning of ARIMA and RNN models, a performance comparison using the Mean Absolute Percentage Error (MAPE) metric, and the identification of the most effective method considering accuracy, complexity, and applicability to real-world data. The results obtained in this study demonstrated the effectiveness of both models in forecasting electricity demand in Brazil. The ARIMA model exhibited slightly superior accuracy, while the RNN model stood out for its computational efficiency. The comparative analysis revealed that, although ARIMA achieved higher accuracy in predictions, RNNs offer significant advantages in terms of processing time and scalability. These findings have important implications for the Brazilian energy sector, providing insights for optimizing energy resource planning and management, aligning with sustainable development goals and the country's energy transition targets. | eng |
| dc.description.resumo | A previsão acurada da demanda de energia elétrica é um elemento importante para o planejamento eficiente e sustentável do setor energético. Este trabalho tem como foco a análise comparativa entre os modelos ARIMA (Autoregressive Integrated Moving Average) e Redes Neurais Recorrentes (RNNs) para a previsão da demanda de energia elétrica no Brasil, utilizando técnicas avançadas de modelagem de séries temporais.A importância deste estudo se fundamenta na necessidade crescente de otimização do uso dos recursos energéticos, alinhando oferta e demanda de forma eficaz. Uma previsão acurada contribui significativamente para a prevenção de sobrecargas e desperdícios, fatores essenciais para a redução de custos e garantia de um fornecimento estável. Além disso, o uso racional da energia elétrica tem um impacto direto na preservação ambiental, permitindo a redução das emissões de gases de efeito estufa e o cumprimento de metas de sustentabilidade. No contexto brasileiro, a relevância deste estudo é ainda mais pronunciada, considerando que a matriz energética do país é uma das mais limpas do mundo, com uma participação significativa de fontes renováveis. Segundo dados recentes, as fontes renováveis representarão uma parcela expressiva da capacidade instalada de geração de energia elétrica no Brasil nos próximos anos. A previsão acurada da demanda é fundamental para o sucesso de iniciativas governamentais e para o planejamento a longo prazo do setor, contribuindo para um desenvolvimento energético mais sustentável, econômico e equitativo para a população brasileira. O objetivo principal deste trabalho foi realizar a previsão da demanda de energia elétrica no Brasil, utilizando e comparando dois métodos robustos: o modelo ARIMA e as RNNs. Os objetivos específicos incluíram a análise exploratória dos dados de demanda energética, a implementação e ajuste dos modelos ARIMA e RNN, a comparação da performance dos modelos utilizando a métrica MAPE (Mean Absolute Percentage Error), e a identificação do método mais eficaz considerando precisão, complexidade e aplicabilidade em dados reais. Os resultados obtidos neste estudo demonstraram a eficácia de ambos os modelos na previsão da demanda de energia elétrica no Brasil. O modelo ARIMA apresentou uma precisão ligeiramente superior, enquanto o modelo RNN se destacou pela sua eficiência computacional. A análise comparativa revelou que, embora o ARIMA tenha alcançado uma maior acurácia nas previsões, o RNN oferece vantagens significativas em termos de tempo de processamento e escalabilidade. Estes achados têm implicações importantes para o setor energético brasileiro, fornecendo insights para a otimização do planejamento e gestão dos recursos energéticos, alinhando-se com os objetivos de desenvolvimento sustentável e as metas de transição energética do país. | por |
| dc.description.sponsorship | Não recebi financiamento | |
| dc.identifier.citation | BARBOZA, Vítor de Souza. Previsão de demanda de energia elétrica no Brasil utilizando ARIMA e redes neurais. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Física) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2025. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/21629. | por |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/20.500.14289/21629 | |
| dc.language.iso | por | |
| dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | |
| dc.publisher.address | Campus São Carlos | |
| dc.publisher.course | Engenharia Física - EFi | |
| dc.publisher.initials | UFSCar | |
| dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | en |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | |
| dc.subject | ARIMA | por |
| dc.subject | Redes neurais recorrentes | por |
| dc.subject | Energia elétrica | por |
| dc.subject | Séries temporais | por |
| dc.subject.cnpq | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::MATEMATICA DA COMPUTACAO::MODELOS ANALITICOS E DE SIMULACAO | |
| dc.title | Previsão de demanda de energia elétrica no Brasil utilizando ARIMA e redes neurais | por |
| dc.title.alternative | Forecasting electricity demand in Brazil using ARIMA and neural networks | eng |
| dc.type | TCC |
Arquivos
Pacote Original
1 - 1 de 1
Carregando...
- Nome:
- TCC_Vitor_Barboza_v2.pdf
- Tamanho:
- 6.23 MB
- Formato:
- Adobe Portable Document Format