Riscos e incerteza das fontes renováveis na produção de energia elétrica

Dissertação para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica Ramo de Energia

Modelamento e simulação de um sistema inversor trifásico para injeção de energia na rede de distribuição a partir de fontes renováveis do tipo FV

Este trabalho baseia se na necessidade de aumentar as fontes renováveis de energia, reduzindo assim a dependência de fontes não renováveis, principalmente as poluentes como as de provenientes de combustíveis fosseis. A fonte de energia renovável explorada neste trabalho é a advinda de energia solar, com a utilização de painéis solares e métodos de extração para converter esta energia em energia elétrica e assim poder utilizar esta energia de forma eficiente. A energia produzida por painéis fotovoltaicos se apresenta em forma de corrente continua, tendo assim a necessidade do uso de conversores CC-CA, ou ditos inversores de tensão, para utilização da mesma, já que a maioria do equipamentos que utilizam energia elétrica são construídos em forma a serem abastecidos com energia elétrica em corrente alternada. Como este trabalho foca na injeção da energia produzida pelos painéis FV na rede de distribuição de baixa tensão, faz se necessário o uso de um PLL para garantir que o sistema inversor esteja em sincronismo com a rede de distribuição e possa garantir a entrega de energia ativa. Por fim mas não menos importante, é utilizado neste projeto técnicas de MPPT para garantir um maior aproveitamento da energia proveniente dos painéis FV, ajudando assim a melhorar a eficácia deste tipo de energia, sendo mais fiável e viável.

Gestão da inovação para a sustentabilidade ambiental: estudos de caso do desenvolvimento e difusão de produtos de consumo industrializados com materiais de fontes renováveis

O objetivo desta tese é identificar como ocorre a gestão da inovação de produto ambientalmente sustentável. Pelo método de estudo de caso e sob a perspectiva de três vertentes da teoria organizacional (estrutura do setor de negócios, visão baseada em recursos e visão relacional) foi realizada uma análise abrangente de como os condicionantes externos do ambiente competitivo, os condicionantes internos empresariais e os relacionamentos organizacionais impactaram no projeto de desenvolvimento e difusão de duas inovações de produto com atributos favoráveis à sustentabilidade ambiental: uma esponja de banho com fibras amazônicas e PET reciclado e um lava-louças líquido para o pronto-uso de fontes renováveis. Os dois casos apresentam marcantes diferenças em relação ao porte das empresas, às estruturas, competências e culturas organizacionais, à maturidade das respectivas plataformas tecnológicas de fontes renováveis e às abordagens utilizadas na gestão dos projetos de desenvolvimento de novo produto. Além disso, os dois casos são distintos na competitividade dos atributos de produto ambientais e funcionais em relação ao preço ante os produtos concorrentes. Apesar destas diferenças, construtos da visão relacional foram utilizados para identificar similaridades entre os dois estudos de caso na gestão da inovação. Redes informais internas realizaram uma inovação organizacional ao criarem um departamento de sustentabilidade, o qual realizou diagnósticos e recomendações para minimizar os riscos sócio-ambientais e regulatórios decorrentes do suprimento da fibra amazônica para a esponja de banho. E um relacionamento colaborativo complementou a inovação de produto e realizou inovações de marketing que proporcionaram o melhor desempenho na difusão do lava-louças pronto-uso de fontes renováveis no varejo. Portanto, apesar das diferenças nos condicionantes internos e externos, a gestão da inovação nos dois casos se utilizou de relacionamentos colaborativos a fim de gerar inovações empresariais que solucionaram as restrições ao processo de inovação de produto ambientalmente sustentável.

Nas redes, apagão, Belo Monte e até fontes renováveis

O debate sobre o sistema de fornecimento de energia e sobre a matriz energética brasileira, temas que já entraram na pauta eleitoral, tem mobilizado também os brasileiros nas redes. Entre os dias 22 e 29 de agosto, o monitoramento da FGV/DAPP registrou 57 mil menções, número que evidencia o lugar central do tema na agenda pública.

Inversor CS Boost monofásico em aplicações com fontes renováveis

This paper presents a new methodology for the operation and control of a single-phase current-source (CS) Boost Inverter, considering that the conventional current-source inverter (CSI) has a right-half-plane (RHP) zero in its control-to-output transfer function, and this RHP zero causes the known non-minimum-phase effects. In this context, a special design with low boost inductance and a multi-loop control is developed in order to assure stable and very fast dynamics. Furthermore, the Inverter presents output voltage with very low total harmonic distortion (THD), reduced components and high power density. Therefore, this paper presents the inverter operation, the proposed control technique, and main simulation and experimental results in order to demonstrate the feasibility of the proposal. © 2010 IEEE.

Otimização de sistemas híbridos para a eletrificação de minirredes com fontes renováveis: aspectos de projeto, operação e gestão

Em sistemas híbridos de geração de eletricidade (SHGEs) é fundamental avaliar corretamente o dimensionamento, a operação e a gestão do sistema, de forma a evitar seu colapso prematuro e garantir a continuidade do fornecimento de energia elétrica com a menor intervenção possível de usuários ou de empresas geradoras e distribuidoras de eletricidade. O presente trabalho apresenta propostas de otimização para as etapas de dimensionamento, operação e gestão de SHGEs atendendo minirredes de distribuição de eletricidade. É proposta uma estratégia de operação que visa otimizar o despacho de energia do sistema, identificando a melhor relação, sob aspectos técnicos e econômicos, entre o atendimento da carga exclusivamente via fontes renováveis e banco de baterias ou exclusivamente via grupo gerador, e o carregamento do banco de baterias somente pelas fontes renováveis ou também pelo grupo gerador. Desenvolve-se, também, um algoritmo de dimensionamento de SHGEs, com auxílio de algoritmos genéticos e simulated annealing, técnicas meta-heurísticas de otimização, visando apresentar a melhor configuração do sistema, em termos de equipamentos que resultem na melhor viabilidade técnica e econômica para uma dada condição de entrada definida pelo usuário. Por fim, é proposto um modelo de gestão do sistema, considerando formas de tarifação e sistemas de controle de carga, cujo objetivo é garantir uma relação adequada entre a disponibilidade energética do sistema de geração e a carga demandada. A estratégia de operação proposta combina as estratégias de operação descontínua do grupo gerador, da potência crítica e do ponto otimizado de contribuição do gerador no carregamento do banco de baterias, e seus resultados indicam que há redução nos custos de operação globais do sistema. Com relação ao dimensionamento ótimo, o algoritmo proposto, em comparação a outras ferramentas de otimização de SHGEs, apresenta bons resultados, sendo adequado à realidade nacional. O modelo de gestão do sistema propõe o estabelecimento de limites de consumo e demanda, adequados à realidade de comunidades isoladas atendidas por sistemas com fontes renováveis e, se corretamente empregados, podem ajudar a garantir a sustentabilidade dos sistemas.

Otimização combinatória para alocação de fontes renováveis em microrredes de corrente contínua

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Estudo da aplicação de molas magnéticas na recolha da energia de fontes renováveis

Dissertação de Mestrado, Engenharia Elétrica e Eletrónica, Especialização em Sistemas de Energia e Controlo, Instituto Superior de Engenharia, Universidade do Algarve, 2016

Identificação da combinação ótima das fontes de energia renovável de origem hídrica, eólica e fotovoltaica para a integração no sistema elétrico português

Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica Ramo de Energia

Estudo e análise das centrais híbridas de energias renováveis

Com o aumento do preço da eletricidade e o fim dos combustíveis fósseis, associados à necessidade de Portugal reduzir a sua dependência energética do exterior, provoca a necessidade urgente de apostar nas energias renováveis. Perante este cenário, e assumindo que o custo da fatura energética, é para as empresas portuguesas um fator cada vez mais determinante para serem competitivas, devido aos aumentos consecutivos da energia nos últimos anos, bem como, a subida do imposto de valor acrescentado (IVA) de 6% para 23%. Outro aspeto importante é a eficiência energética como instrumento para reduzir os consumos de eletricidade. Com estas duas medidas: utilização de energias renováveis e o aumento da eficiência energética, são extremamente importantes para a redução da produção dos gases de efeito estufa (GEE). Consequentemente, as empresas terão de investir na produção da própria energia a partir de fontes renováveis, de modo a proporcionar um desenvolvimento sustentável, associado à redução da fatura energética. Esta dissertação propõe o dimensionamento de um sistema híbrido composto por tecnologia fotovoltaica e eólica, com e sem armazenamento de energia em baterias, adequado para reduzir uma parte dos consumos de uma empresa enquadrada no sector dos plásticos. O dimensionamento deste sistema, foi efetuado com recurso à caracterização dos consumos da empresa através da recolha de dados e leituras no local da instalação. Paralelamente, foi efetuada uma pesquisa em diversos fabricantes, de modo a identificar qual o sistema mais indicado a adotar, considerando painéis fotovoltaicos, turbinas eólicas, inversores e baterias. Com base nos dados recolhidos na empresa e referentes ao potencial eólico e solar para o distrito do Porto, em conjunto com as características técnicas dos equipamentos selecionados, foi delineado o sistema híbrido utilizando para o efeito um software de simulação e otimização de sistemas híbridos, denominado Hybrid Optimization Model for Eletric Renewable (HOMER). São apresentadas várias simulações para as diversas configurações escolhidas e estudos comparativos entre si, com o objetivo de reduzir o consumo de eletricidade da rede. Adicionalmente, foram realizadas duas configurações apenas com tecnologia fotovoltaica, de modo a efetuar uma análise comparativa entre um sistema híbrido e outro apenas com uma fonte renovável. Os resultados apresentados focaram-se no desempenho diário, mensal e anual, bem como, a produção individual de cada tecnologia evidenciada. Por último, procedeu-se ao estudo da viabilidade técnico-económica das configurações.