Metodologia de otimização estocástica para coordenação eólico-fotovoltaica

Esta dissertação incide sobre o tema da coordenação entre sistemas eólicos e fotovoltaicos que participam no mercado de eletricidade. A incerteza da potência eólica e fotovoltaica é uma caraterística predominante nesta coordenação, devendo ser considerada no planeamento ótimo de sistemas eólico-fotovoltaicos. A fim de modelizar a incerteza é apresentada uma metodologia de otimização estocástica baseada em programação linear para maximizar o lucro esperado de uma empresa produtora de energia elétrica que participa no mercado diário. A coordenação entre sistemas eólicos e fotovoltaicos visa mitigar os desequilíbrios de energia, resultantes das ofertas horárias submetidas no mercado diário e, consequentemente, reduzir as penalizações financeiras. Os resultados da coordenação entre um sistema eólico e um sistema fotovoltaico são comparados com os resultados obtidos para a operação não coordenada. Estes resultados permitem concluir que a metodologia desenvolvida aplicada à coordenação apresenta um lucro esperado superior ao lucro obtido para a operação não coordenada; Abstract Stochastic Optimization Methodology for Wind-Photovoltaic Coordination This dissertation focuses on the issue of coordination between wind and photovoltaic systems participating in electricity markets. The uncertainty of wind and photovoltaic power is a main characteristic of these systems, which must be included in the optimal scheduling of the coordination of wind with photovoltaic systems. In order to model the uncertainty is presented a stochastic approach based on linear programming to maximize the profit of a wind photovoltaic power producer which participates in electricity markets. The coordination of wind with photovoltaic systems aims to mitigate the energy deviations, as a result of the participation in day-ahead market and therefore reducing economic penalties. The results obtained by the coordination are compared to results obtained by the separated operation of wind and photovoltaic systems. The results allow concluding that the proposed approach applied to the coordination presents an expected profit higher than the expected profit without coordination.

Análise comparativa de um sistema de refrigeração solar

Nesta dissertação são comparadas duas tecnologias de refrigeração. Uma tecnolo-gia é um sistema que usa a energia elétrica para fazer funcionar um ciclo de com-pressão de vapor, sistema comum em instalações de refrigeração. A outra solução é um sistema de absorção, em que a energia necessária para o funcionamento do sistema é energia térmica obtida através de coletores solares térmicos. Estas tecnologias são estudadas e comparadas para a refrigeração de um arma-zém de produtos agrícolas à temperatura constante de 5ºC para a região de Alque-va, região onde estão a ser desenvolvidos projetos hortofrutícolas a que estão as-sociadas necessidades de preservação dos produtos que envolvem refrigeração e em que a acessibilidade à rede elétrica é reduzida. É mostrado que a tecnologia do sistema de absorção com os coletores se apresenta a médio prazo mais vantajosa em termos económicos e ambientais; Abstract: Comparative analysis of a solar refrigeration system In this dissertation two refrigeration technologies are compared when used for the same objective. One is a technology using the electric energy to operate a vapour compression cycle, commonly used in refrigerated installations. The alternative technology is an absorption system driven by thermal energy, provided by solar thermal collectors. Both technologies are studied and compared for the refrigeration of an agricultural products warehouse at a constant temperature of 5ºC in the Alqueva region, where horticultural projects are being developed with associated needs of preservation of the products involving refrigeration, and where accessibility to the electrical grid is reduced. In the referred conditions it was shown that the absorption technology with collec-tors in the medium term surpasses the usual compression system, both from eco-nomic and environmental viewpoints.

Impacto ambiental associado à utilização intensive de algumas energies renováveis – Pequeno contributo

A utilização da energia hídrica, obtida em grandes barragens, é uma prática muito antiga, em Portugal. Nas ultimas décadas de anos , o seu número tem aumentado, existindo ou estando em fase de conclusão, 57 grandes barragens, no Alentejo. Os problemas associados a este tipo de barragens são conhecidos. Iremos falar de um, extremamente importante, na região. Devido à profundidade atingida, existe pouco oxigénio no fundo destes reservatórios, e a decomposição de matéria morta origina grandes quantidades de metano. Em termos de efeito de estufa o metano é 30 vezes mais potente que o CO2. O facto de não ter havido limpeza do solo antes do enchimento das albufeiras e de algumas se encontrarem com problemas de eutrofização, vem aumentar este problema. Outro tipo de energia muito utilizada é a energia solar, existindo grandes centrais fotovoltaicas em funcionamento e prevendo-se a construção de novas centrais com uma potência total de 1300 MW para o país. Em Évora, Ourique, Alcoutim e Nisa já foi anunciada a construção de novas centrais com uma potência total de 155 MW. Os problemas associados a este tipo de centrais, são de vários tipos. Iremos debruçar-nos sobre os produtos tóxicos que as células solares contêm e que variam com o tipo de célula. Estando algumas centrais já em funcionamento e outras em fase de montagem, importa refletir sobre o que fazer depois de a central deixar de funcionar. O que fazer com os resíduos tóxicos, as toneladas de aço e outros materiais envolvidos, formação de pessoal que saiba manusear os produtos tóxicos, custos associados às soluções possíveis, etc. Não se conhecendo informação relativa a estes problemas, por parte da comunicação social, importa refletir sobre a informação fornecida à população e autoridades locais envolvidas.

Impacto ambiental associado à utilização intensive de algumas energies renováveis – Pequeno contributo

A utilização da energia hídrica, obtida em grandes barragens, é uma prática muito antiga, em Portugal. Nas ultimas décadas de anos , o seu número tem aumentado, existindo ou estando em fase de conclusão, 57 grandes barragens, no Alentejo. Os problemas associados a este tipo de barragens são conhecidos. Iremos falar de um, extremamente importante, na região. Devido à profundidade atingida, existe pouco oxigénio no fundo destes reservatórios, e a decomposição de matéria morta origina grandes quantidades de metano. Em termos de efeito de estufa o metano é 30 vezes mais potente que o CO2. O facto de não ter havido limpeza do solo antes do enchimento das albufeiras e de algumas se encontrarem com problemas de eutrofização, vem aumentar este problema. Outro tipo de energia muito utilizada é a energia solar, existindo grandes centrais fotovoltaicas em funcionamento e prevendo-se a construção de novas centrais com uma potência total de 1300 MW para o país. Em Évora, Ourique, Alcoutim e Nisa já foi anunciada a construção de novas centrais com uma potência total de 155 MW. Os problemas associados a este tipo de centrais, são de vários tipos. Iremos debruçar-nos sobre os produtos tóxicos que as células solares contêm e que variam com o tipo de célula. Estando algumas centrais já em funcionamento e outras em fase de montagem, importa refletir sobre o que fazer depois de a central deixar de funcionar. O que fazer com os resíduos tóxicos, as toneladas de aço e outros materiais envolvidos, formação de pessoal que saiba manusear os produtos tóxicos, custos associados às soluções possíveis, etc. Não se conhecendo informação relativa a estes problemas, por parte da comunicação social, importa refletir sobre a informação fornecida à população e autoridades locais envolvidas.

Tratamento de dados associados com a radiação solar fornecidos pelo Instituto Português do Mar e da Atmosfera, Madeira

Este relatório técnico tem como objetivo descrever o modo como os registos das amostras de dados, i.e., medições das grandezas meteorológicas fornecidas pelo Instituto Português do Mar e da Atmosfera (IPMA), ilha da Madeira, foram tratadas. Foram utilizados registos de oito estações meteorológicas distribuídas pela ilha. No relatório técnico estão descritos os processos de filtragem das medições de radiação solar global e radiação solar difusa, de temperatura máxima e mínima do ar, a correção da radiação solar difusa, o preenchimento de lacunas nas medições e a dimensão da amostra de dados utilizada em cada estação. Este relatório também descreve os métodos utilizados para preencher as lacunas nas séries de dados originais, bem como os métodos utilizados na construção do ano médio e do ano meteorológico típico. O ano meteorológico típico será posteriormente usado na simulação da produção de energia solar através de sistemas fotovoltaicos instalados na ilha da Madeira.

Advances in integration of photovoltaic power and energy production in practical systems

This thesis presents advances in integration of photovoltaic (PV) power and energy in practical systems, such as existing power plants in buildings or directly integrated in the public electrical grid. It starts by providing an analyze of the current state of PV power and some of its limitations. The work done in this thesis begins by providing a model to compute mutual shading in large PV plants, and after provides a study of the integration of a PV plant in a biogas power plant. The remainder sections focus on the work done for project PVCROPS, which consisted on the construction and operation of two prototypes composed of a PV system and a novel battery connected to a building and to the public electrical grid. These prototypes were then used to test energy management strategies and validate the suitability of the two advanced batteries (a lithium-ion battery and a vanadium redox ow battery) for households (BIPV) and PV plants. This thesis is divided in 7 chapters: Chapter 1 provides an introduction to explain and develop the main research questions studied for this thesis; Chapter 2 presents the development of a ray-tracing model to compute shading in large PV elds (with or without trackers); Chapter 3 shows the simulation of hybridizing a biogas plant with a PV plant, using biogas as energy storage; Chapters 4 and 5 present the construction, programming, and initial operation of both prototypes (Chapter 4), EMS testing oriented to BIPV systems (Chapter 5). Finally, Chapters 6 provides some future lines of investigation that can follow this thesis, and Chapter 7 shows a synopsis of the main conclusions of this work; Resumo: Avanços na integracão de potência fotovoltaica e producão de energia em sistemas práticos Esta tese apresenta avanços na integração de potência e energia fotovoltaica (PV) em sistemas práticos, tais como centrais existentes ou a rede eléctrica pública. Come ça por analisar o estado corrente do fotovoltaico no mundo e aborda algumas das suas limitações. O trabalho feito para esta tese de doutoramento começou pelo desenvolvimento de um modelo para calcular os sombreamentos que ocorrem em grandes campos fotovoltaicos, e depois apresenta um estudo sobre a integração um sistema fotovoltaico em uma central eléctrica a bióg as. As ultimas secções da tese focam-se no trabalho feito para o projecto PVCROPS, que consistiu na construção e operação de dois demonstratores, cada um formado por um sistema fotovoltaico e bateria conectados a um edíficio e a rede eléctrica pública. Estes protótipos foram posteriormente utilizados para testar estratégias de gestão de energia (EMS) e para validar a operação de duas baterias avançadas (bateria de Iões de Li tio e bateria de Fluxo Redox de Van adio) e a sua utiliza ção para habitações e centrais PV. A tese está dividida em 7 capitulos: O capitulo 1 apresenta uma introdução para explicar e desenvolver as principais questões que foram investigadas nesta tese; O capitulo 2 mostra o desenvolvimento de um modelo baseado em traçados de raios para calcular sombreamentos mútuos em grandes centrais PV (com e sem seguidores); O capitulo 3 mostra a simulação da hibridização de uma central electrica a biogas com uma central PV, e utilizando o biógas como armazenamento de energia. Os capitulos 4 e 5 apresentam a construção, programação e operação inicial dos dois demonstradores (Capitúlo 4), o teste de EMS orientadas para sistemas PV em habitações (Capítulo 5). Finalmente, o capítulo 6 sugere algumas futuras linhas de investigação que poderão seguir esta tese, e o Capítulo 7 faz uma sinopse das principais conclusões deste trabalho.

A promoção de práticas de educação e formação para a sustentabilidade: o caso do Centro Unesco Aldeias das Ciências

O presente relatório de estágio descreve as atividades desenvolvidas no decorrer de nove meses de estágio profissional, no âmbito do Mestrado em Gestão com especialização em Recursos Humanos, na Associação Centro UNESCO Aldeia das Ciências. Este relatório tem como objetivo descrever detalhadamente as atividades desenvolvidas na instituição acolhedora, bem como apresentar um conjunto de sugestões e recomendações que permitam melhorar os processos e procedimentos. No decorrer do estágio foram desenvolvidas diversas atividades, tendo as mesmas como foco a promoção da educação para a sustentabilidade em torno de três grandes áreas: exposições com tecnologias eco-eficientes (exposição Espaço Água, Energia Sustentável e Casa Sustentável) abertas à comunidade, angariação e reutilização de materiais recicláveis e atividades lúdico-pedagógicas em contexto escolar, como por exemplo: utilização de fornos solares, recolha de tampas, caricas e rolhas (Projeto “Bora lá). A instituição através dos seus diversos projetos pretende passar a mensagem da importância no investimento na educação e formação para a sustentabilidade; Abstract: Promoting education and training practices for sustainability - The Case of the Centro UNESCO Aldeia das Ciências This internship report describes the activities developed during a nine-month internship, in the scope of the Master's Degree in Management with a specialization in Human Resources, at the Association of UNESCO Village Center of Sciences. The purpose of this report is to describe in detail the activities carried out at the hospitable institution, as well as to present a set of suggestions and recommendations to improve processes and procedures. During the internship, several activities were carried out, focusing on the promotion of education for sustainability around three major areas: exhibitions with eco-efficient technologies (exhibition on Water, Sustainable Energy and Sustainable House) open to the community, fundraising And re-use of recyclable materials and educational activities in a school context, such as: the use of solar ovens, the collection of lids, caricas and corks ("Bora lá" Project). The institution through its various projects intends to convey the message of importance in investing in education and training for sustainability.