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[pt] ESTUDO EXPERIMENTAL E NUMÉRICO DE UM SISTEMA INTEGRADO HÍBRIDO SOLAR FOTOVOLTAICO COM CÉLULA A COMBUSTÍVEL USANDO ETANOL E BATERIAS / [en] EXPERIMENTAL AND NUMERICAL STUDY OF A INTEGRATED SOLAR PHOTOVOLTAIC HYBRID SYSTEM WITH A FUEL CELL USING ETHANOL AND BATTERIESRENATA OLIVEIRA VIEIRA 03 October 2023 (has links)
[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.
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[pt] BARREIRAS E ESTRATÉGIAS DE MITIGAÇÃO PARA O DESENVOLVIMENTO DA ENERGIA SOLAR EM REGIÕES ISOLADAS DA AMAZÔNIA / [en] BARRIERS AND MITIGATION STRATEGIES FOR THE DEVELOPMENT OF SOLAR ENERGY IN ISOLATED REGIONS OF THE AMAZONYISELIS RODRIGUEZ VIGNON 31 March 2025 (has links)
[pt] Esta pesquisa aborda os desafios no desenvolvimento da energia solar
fotovoltaica em regiões isoladas da Amazônia, propondo estratégias de mitigação
personalizadas. Através de uma abordagem multidimensional, combinando revisão
sistemática da literatura, análise de dados e modelagem estatística, o estudo
identificou 19 barreiras em 6 dimensões. A análise envolveu 134 localidades
isoladas, utilizando dados do IBGE e EPE, considerando aspectos sociais, técnicos,
econômicos e logísticos. O algoritmo K-Prototypes foi aplicado para agrupar as
localidades, resultando em dois clusters distintos. Com base nessa segmentação,
foram propostas estratégias específicas para cada grupo, visando superar os
obstáculos identificados e promover um modelo energético mais inclusivo e
sustentável. Este trabalho contribui significativamente para a compreensão dos
desafios na implementação da energia solar em áreas isoladas da Amazônia,
oferecendo soluções práticas e adaptadas às realidades locais. / [en] This research addresses the challenges in developing photovoltaic solar
energy in isolated regions of the Amazon, proposing tailored mitigation strategies.
Through a multidimensional approach, combining systematic literature review, data
analysis, and statistical modeling, the study identified 19 barriers across 6
dimensions. The analysis involved 134 isolated localities, utilizing data from IBGE
and EPE, considering social, technical, economic, and logistical aspects. The K
Prototypes algorithm was applied to cluster the localities, resulting in two distinct
clusters. Based on this segmentation, specific strategies were proposed for each
group to overcome the identified obstacles and promote a more inclusive and
sustainable energy model. This work significantly contributes to understanding the
challenges of implementing solar energy in isolated areas of the Amazon, offering
practical solutions adapted to local realities.
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