[pt] Este trabalho consiste no estudo de um sistema isolado de geração de energia elétrica, ou seja, não está ligado à rede. Seus objetivos consistem na montagem de uma banca experimental, na construção de um simulador e na realização de testes experimentais. O sistema físico possui como componentes: painéis fotovoltaicos, grupo de baterias, inversor de corrente e um sistema integrado de geração de energia elétrica (reformador + célula combustível). O reformador utiliza o etanol como combustível para geração de gás reformado que abastece uma célula a combustível do tipo Membrana de Troca de Prótons de Baixa Temperatura (LTPEM). O gás reformado é composto, principalmente, por hidrogênio e óxidos de carbono, além do metano em baixas porcentagens. Para análise do sistema, foi feito um volume de controle em cada componente, e retirados dados como potência, vazão, consumo elétrico, entre outros dados, assim como foi realizado diversos experimentos no Laboratório com os equipamentos separados e em conjunto. Com estes dados, foi possível o desenvolvimento de um simulador em Excel e Visual Basic for Applications (VBA), utilizando equações fenomenológicas. Após a caracterização dos equipamentos foi possível a validação do simulador. Com este validado, foi possível simular alguns cenários pré-estabelecidos, com objetivo de comprovar ou não a viabilidade técnica do sistema de geração isolada de energia elétrica. / [en] This work consists of the study of an isolated system of electricity generation, that is, it is not connected to the grid. Its objectives are to set up an experimental bench, build a simulator and carry out experimental tests. The physical system has as components: photovoltaic panels, battery pack, current inverter, and an integrated electric power generation system (reformer + fuel cell). The reformer uses ethanol as fuel to generate reformed gas that supplies a Low Temperature Proton Exchange Membrane (LTPEM) fuel cell. The reformed gas is mainly composed of hydrogen and carbon oxides, in addition to methane in low percentages. For system analysis, a control volume was made in each component, and data such as power, flow, electrical consumption, among other data, was taken, as well as several experiments were carried out in the Laboratory with the separate equipment and together. With these data, it was possible to develop a simulator in Excel and Visual Basic for Applications (VBA), using phenomenological equations. After the characterization of the equipment, it was possible to validate the simulator. With this validated, it was possible to simulate some pre-established scenarios, with the objective of proving or not the technical feasibility of the isolated electric energy generation system.

[pt] Neste trabalho é realizada a simulação de um sistema híbrido de geração de energia para pequenas comunidades, através de um simulador do sistema integrado de fornecimento de energia elétrica para consumidores sem acesso à rede de distribuição de energia elétrica desenvolvido para este fim. O simulador foi desenvolvido em Excel e Visual Basic for Applications (VBA). O sistema inicial consiste basicamente de uma unidade de células a combustível, baterias, um reformador de etanol para produção de hidrogênio, compressor, cilindros de armazenamento e painéis fotovoltaicos. A simulação foi desenvolvida aumentando-se gradativamente a quantidade dos componentes do sistema para atender à demanda de vários consumidores SIGFI45, até o limite do sistema, visando a diminuição do custo total de instalação por kWh para cada consumidor. Posteriormente foram avaliadas as características de cada equipamento (reformador de hidrogênio, célula a combustível do tipo PEM, painéis fotovoltaicos, banco de baterias de chumbo-ácido, inversor de frequência, compressor de hidrogênio) e a ampliação do sistema para atender a mais usuários. Foram analisados diferentes cenários, de acordo com o aumento do número de usuários do sistema e a demanda de energia resultante. Como resultado, a simulação do sistema ampliado atendeu a um maior número de consumidores, satisfazendo a demanda de pequenas comunidades com um custo menor para a produção de energia do que no caso com o sistema inicial. / [en] In this current work it is realized the simulation of a hybrid energy generation system for small communities, through a simulation program of the integrated system of energy supply for offgrid costumers developed for this purpose. The simulator was developed in Excel and Visual Basic for Applications (VBA). The starting system consists of a unit of fuel cells, lead-acid batteries, ethanol reformer to produce hydrogen, compressor, storage cylinders and photovoltaic panels. The simulation was developed adding a new component when it was necessary to supply the demand of more than one customer SIGFI45, up to the limit of the system, aiming at reducing the installation cost per kWh for each consumer. Subsequently, the characteristics of each equipment (hydrogen reformer, PEM fuel cell, photovoltaic panels, battery bank, inverter, hydrogen compressor) were evaluated and the system was expanded to supply more users. Different scenarios were analyzed in accordance with the increase in the number of users of the system and the resulting energy demand. As a result, the optimization of the system has supplied a greater number of customers and it can supply energy for small communities with a lower cost for energy production than the original system.