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[pt] SIMULAÇÃO TERMOECONÔMICA DE UM SISTEMA HÍBRIDO DE GERAÇÃO FOTOVOLTAICA COM COGERAÇÃO ACOPLADO À REDE ELÉTRICA / [en] THERMOECONOMIC SIMULATION OF A HYBRID SYSTEM OF PHOTOVOLTAIC GENERATION WITH COGENERATION COUPLED TO THE GRID11 November 2021 (has links)
[pt] O presente trabalho teve como objetivo a elaboração de um modelo para
simulação dos custos de implantação e operação de um sistema de cogeração
operando em paralelo com um sistema de geração de energia elétrica fotovoltaica
e com a rede de energia elétrica da concessionária distribuidora com base nos
consumos médios horários mensais de energia elétrica e térmica para
condicionamento de ar. O modelo contém um pequeno banco de dados com as
especificações técnicas dos principais componentes do sistema para seu
dimensionamento e para a realização dos cálculos energéticos em função das
demandas médias horárias mensais do consumidor com o objetivo de determinar
os custos de operação médios horários mensais do sistema e, consequentemente,
dos custos de operação médios anuais. Simulou-se o caso hipotético de um
shopping center na cidade do Rio de Janeiro com área total construída de 75.000
metros quadrados divididos em 03 andares, estimando sua curva de demanda de energia elétrica
e de energia térmica para condicionamento do ar. Os resultados da simulação
mostram que o sistema simulado apresenta viabilidade econômica pela economia
gerada com a redução dos custos em diversos cenários simulados, fornecendo
subsídios técnicos e econômicos para a tomada de decisão do consumidor para a
realização do investimento no sistema de cogeração e de energia fotovoltaica em
paralelo com a rede de energia elétrica como autoprodutor. / [en] This work aimed at the development of a simulation model of performance
and costs of a cogeneration system working in parallel of a photovoltaic
generation plant and the energy grid based on average monthly hourly demand
profiles of electric energy and cooling energy as chilled water. The model contains
a small database with the technical specifications of the major system components
for your design and to do the energy calculations based on the average monthly
hourly demand profiles in order to determine the hourly average operating costs
of the system and the average annual operating costs. A hypothetical case of a
shopping mall situated in the city of Rio de Janeiro with 75,000 square meters as total built
área was simulated and its average hourly demand profile of electricity and termal
energy as chilled water was estimated. The results showed that the savings
generated by the reduction of costs of the simulated system is economically
feasible for various simulated scenarios.The model results provide grants for
technical and economic decision of the consumer to make investment in
cogeneration cogeneration system and photovoltaic plants operating in parallel of
the energy grid as self producer.
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[pt] RACIONALIZAÇÃO NO USO DE DIFERENTES FONTES DE GERAÇÃO DE ENERGIA EM GRANDES INSTALAÇÕES / [en] RATIONAL USE OF DIFFERENT SOURCES OF POWER GENERATION IN LARGE INSTALLATIONSEDUARDO MAURO BAPTISTA BOLONHEZ 15 February 2016 (has links)
[pt] Neste trabalho, busca-se atender a demanda energética de grandes clientes através de um sistema híbrido de energias renováveis (HSRE, em inglês), com o mínimo custo e diminuindo as emissões de poluentes. O sistema é construído a partir do uso de células fotovoltaicas, células a combustível e chillers elétricos. Quatro tipos de célula a combustível são testadas e avaliadas quanto a viabilidade: PAFC (ácido fosfórico), SOFC (sólido óxido), MCFC (carbonato fundido) e PEMFC (membrana trocadora de prótons). Para o caso da última, geradores de hidrogênio são simulados para suprir a demanda. Os resultados são comparados com o caso base, de toda a demanda sendo atendida pela concessionária de energia elétrica local. Varia-se o custo de aquisição e instalação dos equipamentos, o custo de aquisição de gás natural e o custo da energia elétrica, além da variação da demanda e de simular o cliente em diferentes cidades. A demanda hipotética é calculada a partir de valores de iluminâncias segundo normas técnicas para cada sala de um laboratório em construção em Xerém, no Rio de Janeiro. A simulação indica como resultado a viabilidade econômica de abastecimento pelo sistema híbrido, com geradores do tipo PAFC, SOFC e MCFC. A alta demanda de hidrogênio, juntamente com o custo atual para geração do mesmo inviabiliza o retorno com uso de células PEMFC. / [en] In this work, we seek to meet the energy demand of large customers through a hybrid system of renewable energy (HRSE), with minimal cost and reducing emissions. The system is built from the use of photovoltaic cells, fuel cells and electric chillers. 4 fuel cell types are tested and evaluated for viability: PAFC (phosphoric acid) SOFC (solid oxide), MCFC (molten carbonate) and PEMFC (proton exchange membrane). In the case of the latter, hydrogen generators are simulated to meet demand. The results are compared with the base case, that includes all the demand being met by the local power company. The cost of purchase and installation of equipment, the cost of acquisition of natural gas and the cost of electricity, as well as the demand variation and simulate the client in different cities are analyzed under different values. The hypothetical demand is calculated from illuminance values according to technical standards for each room of a laboratory under construction in Xerém, in Rio de Janeiro. The simulation result shows the economic viability supply the hybrid system The high demand for hydrogen with the current cost for generating the same prevents the payback form PEMFC fuel cells.
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