Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. / Made available in DSpace on 2012-10-20T08:01:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 195049.pdf: 26344124 bytes, checksum: 48ed55446410b1526e1cfd1309aa7430 (MD5)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:27Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-07-29Bitstream added on 2014-06-13T19:53:13Z : No. of bitstreams: 1 avallone_e_me_bauru.pdf: 1832025 bytes, checksum: 3c9dc17b98ecbc3d0da1306a71d373df (MD5) / A necessidade de fontes renováveis de energia, devido às alterações climáticas e, assim, a busca de fontes limpas de energia, justificam o crescente investimento em novos tipos de coletores solares. As pesquisas têm contribuído com essa expansão no âmbito dos coletores solares concentradores, tendo como objetivo principal seu Desempenho. Muitos trabalhos tem sido desenvolvidos utilizando a estratificação térmica do fluido no interior dos tubos e em reservatórios térmicos, assim como, a modelagem analítica para o problema de fluxo de calor. Baseando-se nas características de operação e em parâmetros de eficiência dos coletores por tubos evacuados convencionais, este trabalho propõe um estudo experimental de aquecimento de água por sistema de captação solar por tubos evacuados modificados em relação a um sistema convencional. Uma abordagem importante refere-se a separação física dos fluxos de água fria e quente no interior do tubo evacuado. O desempenho do sistema foi analisado a partir de testes experimentais ao ar livre com incidência solar. O vácuo no sistema estudado proporciona linearidade e constância na sua eficiência, em relação aos coletores solares por placas planas. Referindo-se a captação de energia do sistema, há um acréscimo de 8,7ºC na temperatura de saída da água aquecida em relação à sua entrada. O sistema ensaiado com um tubo evacuado produziu 105,78 litros de água aquecida, durante o dia solar disponível. Por se tratar de um trabalho experimental inédito, há uma grande dificuldade em localizar pesquisas referentes ao mesmo assunto, dificultando, assim, comparações entre os resultados obtidos e de outros trabalhos científicos / The need for renewable energy, due to climate change and thus search for clean energy sources justify the increased investment in new types of solar collectors. Research has contributed to this expansion within the concentrator solar collectors, with the main objective performance. Many studies have been developed using the thermal stratification of the fluid inside the tubes and in heat reservoirs, as well as the analytic modeling of the problem of heat flow. Based on the the operatining characteristics and performance parameters of evacuated tube collectors for conventional, this work proposes and experimental study of heating water by solar collection system for tubes modified compared to a conventional system. An important approach refers to physically separate the flows of hot and cold water inside the evacuated tube. The system performance was analyzed from experimental tests outdoors in sunlight. In this study the vacuum provides linearity and constancy in efficiency compared to a flat plate solar collectors. Refering to energy harvesting system, there is a increase of 8.7ºC in the outlet temperature of the heated water compared the entrance. With only one evacuated tube were production of 105.78 liters of heated water during the solar day available. Because it is unpublished experiment work, there is great difficulty in locating researches concerning the same subject, thus hampering comparisons between results and other scientific works

Made available in DSpace on 2015-03-03T11:52:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-08-08Bitstream added on 2015-03-03T12:06:26Z : No. of bitstreams: 1 000801870.pdf: 1530841 bytes, checksum: e68e93edf9671b4b5e77a4c1d9617e7d (MD5) / Este trabalho apresenta um estudo sobre o panorama da utilização da energia solar no país, através da revisão de legislações, políticas públicas e desafios para a instalação e utilização de sistemas fotovoltaicos e termosolares em instalações residenciais. Destaca-se que o país possui uma capacidade considerável e ainda pouco explorada de geração elétrica e aquecimento de água através dos dois sistemas mencionados. Serão apresentados detalhes e informações gerais sobre o projeto dos sistemas solares mencionados, além de um estudo de caso sobre os custos de instalação e a economia financeira que estes sistemas trariam aos consumidores residenciais que fizessem o uso dos mesmos. Através da estimativa de tempo de retorno do investimento realizado, verificou-se que a instalação de sistemas fotovoltaicos já pode ser considerada viável no Brasil. No entanto, ainda que sua utilização massiva trouxesse inúmeros benefícios, tanto ambientais quanto para a matriz elétrica do país, acredita-se que uma grande parcela da população não tem o poder aquisitivo necessário para investimento nesse tipo de sistema de geração de energia elétrica. Com relação aos sistemas termosolares, estes se apresentam mais vantajosos, pois possuem um menor custo de instalação, levando a um menor tempo de retorno de investimento (cerca de cioco anos) e trazendo ao consumidor uma significativa redução na conta de energia, especialmente em regiões do país com inverno mais rigoroso / This paper presents an overview about the use of solar energy in Brazil, through the review of laws, policies and challenges, for the installation and use of photovoltaic and solar thermal systems for residencial plants. It is noteworthy that the country has considerable capacity and still underused electric generation and heating of water through the two mentioned systems. Details and general information about the design of solar systems will be presented, including a case study on the financial savings that these systems would bring to consumers making use of them. Through estimate payback time, it was found that the installation of photovoltaic systems can already be considered viable in Brazil. However, even if massive use bring numerous benefits for both environmental and energy matrix in the country, we believe that a large portion of the population does not have the required financial capabiblity for investing in this type of power generation system. Regarding to solar thermal systems, these are quite advantageous because they have a lower installation cost, shorter payback time (about five years) and result in direct monetary reduction in the energy bill, especially in some places with severe winter

Esta tese tem como objetivo o estabelecimento de bases técnicas para o dimensionamento de aproveitamentos híbridos hidrelétricos fotovoltaicos. Nesse sentido, investigam-se o funcionamento e a viabilidade técnica de uma configuração para esses aproveitamentos quanto aos efeitos de diferentes capacidades das baterias ou perfis de demanda, entre outros fatores. A tese traz à tona a questão da complementariedade entre fontes de energia, avaliando a influência de diferentes gradações de complementação entre as energias hídrica e solar e caracterizando essa complementariedade ao longo do Estado do Rio Grande do Sul. O sistema estudado é constituído por dois aproveitamentos, um hidrelétrico e outro fotovoltaico, operando em paralelo para atender a demanda. O desempenho foi investigado a partir da proposição de uma metodologia de análise, que consiste em um balanço energético baseado em disponibilidades energéticas idealizadas, resultando em um parâmetro para comparação de desempenho (um índice de falhas no atendimento). A idealização dos dados permite investigar a influência de determinado parâmetro, “filtrando” os efeitos de outros fatores (como condições climáticas). A avaliação dos efeitos da complementariedade foi efetuada pela proposição de índices matemáticos adimensionais. As simulações confirmaram tendências esperadas, como o aumento das falhas para baterias de menor capacidade e para menor complementariedade no tempo ou a redução das falhas para perfis com picos de demanda ao meio dia, entre outras, e mostraram como pequenas variações na capacidade das baterias, na potência hidrelétrica instalada ou na área dos módulos fotovoltaicos podem influenciar o desempenho do sistema. Uma avaliação da “aderência” dessas idealizações com a realidade foi obtida com simulações a partir de dados reais e com uma simulação experimental. Em ambos os casos houve forte semelhança qualitativa dos resultados, mostrando a influência de efeitos climáticos e de outros fatores sobre o comportamento dos componentes do sistema. Os ensaios experimentais foram realizados em duas bancadas, uma no Laboratório de Energia Solar, da Escola de Engenharia, e a outra no Laboratório de Ensino de Hidráulica, do Instituto de Pesquisas Hidráulicas, ambos nesta Universidade. Os resultados experimentais forneceram também subsídios para definir o controle do sistema, mostrando como deve ser o controle de carga das baterias e a inserção da corrente fornecida pelo gerador hidrelétrico. Enfim, foram estabelecidas diretrizes para o dimensionamento de aproveitamentos hidrelétricos fotovoltaicos com base na aplicação da metodologia proposta para análise, além de ter sido avaliada de forma expedita a aplicabilidade desse tipo de sistema de geração no Estado. / This thesis purposes to establish the technical bases for component sizing of hydroelectric photovoltaic hybrid plants. In this sense, the operation and technical viability of a specific configuration of these plants were investigated with regard to the effects of different battery capacities or demand profiles, among others. The thesis deals with the question of complementarity between energy resources, evaluating the influence of different complementarity gradations between hydro and solar energies and describing this complementarity along the State of Rio Grande do Sul. The studied system consists of two plants, a hydroelectric and a photovoltaic, operating in parallel to supply the consumers. The performance was investigated from the proposition of an analysis methodology, based on an energetic balance with idealized resources availability, resulting into a comparison parameter (a supply failure index). The data idealization allows to investigate the influence of each parameter, filtering off another effects (as climatic conditions). The complementarity effects were evaluated from the proposition of adimensional mathematical indexes. Expected tendencies, like an increase of failures due to smaller battery capacities and smaller time complementarity, or a decrease due to demand profiles with peak of demand concentrated at noon, were confirmed by the computational simulations, as well as how small variations of battery dimension, of installed hydro power and of photovoltaic area affects the system performance were also demonstrated by these simulations. The simulation with real meteorological data and an experimental simulation provides an evaluation of the adherence of idealizations with reality. In both cases, there was a strong qualitative similarity between results, showing the influence of climatic conditions and other factors on the system performance. The experimental tests were performed at Laboratório de Energia Solar, Escola de Engenharia, and at Laboratório de Ensino de Hidráulica, Instituto de Pesquisas Hidráulicas, in this University. The laboratory experiments results in information to define the control of the system, showing how to control the charge of batteries and how to insert the hydro power into the dc bus. Finally, technical bases for sizing methodology of hydro photovoltaic plants were established, based on the analysis methodology proposed. The aplicability of these kind of energy system was also evaluated.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Arquitetura e Urbanismo, Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-11-07T17:48:18Z No. of bitstreams: 1 2017_MárciaBocacioBirck.pdf: 36936034 bytes, checksum: a689bbf4b0fdd4d17c2c41bc1ce2ebb8 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-11-21T18:08:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_MárciaBocacioBirck.pdf: 36936034 bytes, checksum: a689bbf4b0fdd4d17c2c41bc1ce2ebb8 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-21T18:08:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_MárciaBocacioBirck.pdf: 36936034 bytes, checksum: a689bbf4b0fdd4d17c2c41bc1ce2ebb8 (MD5) Previous issue date: 2017-11-21 / A forma urbana é um aspecto importante no uso de energia dos edifícios, tendo em vista que esta influencia a acessibilidade das edificações ao sol, interferindo em seus níveis de acesso à radiação (irradiância), à iluminação natural (iluminância) e no seu potencial de produção energética. O planejamento e desenho da forma urbana contemplando o adequado acesso dos edifícios ao sol proporciona economia de energia e melhora a qualidade de vida dos usuários, sendo, por isso, essencial considerar a energia solar no desenho da cidade. Neste contexto, o estudo objetiva otimizar as formas urbanas em relação ao aproveitamento da energia solar nas envoltórias dos edifícios em uma região de clima tropical de altitude, levando-se em consideração três estratégias: maximização dos níveis de irradiância na cobertura; minimização dos níveis de irradiância nas fachadas e o recebimento de um nível satisfatório de iluminância nas fachadas. Aplica-se à região administrativa do Gama (Distrito Federal), polo de concentração populacional da região centro-oeste brasileira, onde vem ocorrendo um processo de verticalização. Busca-se avaliar o desempenho solar de diferentes formas urbanas, identificando-se a influência dos parâmetros de ocupação da LUOS (instrumento de ordenamento territorial que possivelmente irá regular o tipo de utilização dos lotes e restringirá seus parâmetros de ocupação) nos níveis de irradiância e iluminância nas envoltórias dos edifícios. Como método, classificam-se as três formas urbanas mais representativas (classes tipo-morfológicas de referência) da malha urbana do Gama, por meio de um método estatístico de agrupamento, no software ArcGIS. Definem-se cenários para cada classe, que são avaliados em relação ao desempenho solar, calculando-se a irradiância recebida pelas coberturas e fachadas e a iluminância recebida pelas fachadas, por meio do software DIVA, inserido no Grasshopper e associado ao Rhinoceros. Os resultados são analisados comparativamente, baseados nas estratégias determinadas, e, aqueles cenários com melhor desempenho são considerados como forma urbana otimizada. Como resultado final, tem-se a caracterização da forma urbana do Gama e sua classificação em classes tipo-morfológicas; determinam-se as formas urbanas otimizadas para cada classe e define-se qual é a magnitude do impacto dos parâmetros estudados nos níveis de irradiância e iluminância nas envoltórias. Conclui-se que, a fim de garantir o adequado aproveitamento da energia solar, os limites dos parâmetros de ocupação determinados pela LUOS precisam ser revistos e que, além da adequação dos limites dos parâmetros de ocupação, é importante que o desenho dos lotes (tamanho, afastamentos e orientação) também contribua para o aproveitamento da energia solar. / The urban form is an important aspect of the buildings’ energy use, since it influences the buildings’ access to the sun, interfering in their levels of radiation (irradiance), natural light (illuminance) and energy production potential. The planning and design of the urban form, contemplating the adequate buildings’ access to the sun, provides energy savings and improves the quality of life of users, hence it is essential to consider solar energy in the cities’ design. In that regard, the study aims to optimize urban forms based on the use of solar energy in a region with tropical climate, considering three strategies: maximization of the levels of irradiance on the roofs, minimization of the levels of irradiance on the façades and the reception of a satisfactory level of illumination on the façades. It is applied to the administrative region of Gama (Distrito Federal, Brazil), pole of population aggregation of the centralwestern region of Brazil, which is verticalizing. It intends to evaluate the solar performance of different urban forms in a tropical climate region, by identifying the influence of parameters of occupation defined by LUOS (instrument of urban planning that will possibly regulate the use of the lots and will restrict its parameters of occupation) on the irradiance and illuminance levels on buildings’ envelope. As a research method, Gama’s trhee most representative urban forms (type-morphological classes of reference) are identified and classified, through a statistical method of grouping, in the ArcGIS software. Scenarios are defined for each class, which are evaluated in regard of solar performance, by the calculation of the irradiance received by the roofs and facades and the illuminance received by facades, through the DIVA software, inserted into the Grasshopper and associated with the Rhinoceros. The results are analyzed comparatively, based on certain strategies, and the best performing scenarios are considered as otimized urban form. As a final result, it is defined the characterization of the urban form of Gama and its classification in type-morphological classes of reference; it is determined the optimized urban forms for each class and it is defined the magnitude of the impact of the parameters studied in the levels of irradiance and illuminance on the envelopes. It is concluded that, in order to ensure the proper utilization of the solar energy, the parameters’ limits determined by LUOS need to be reviewed and that, apart from the adjustment of the parameters’ limits, it is important that the design of lots (size, distances and orientation) also contributes to the use of solar energy.

Esta Tese apresenta uma análise do comportamento térmico de um sistema de aquecimento solar operando por termossifão. Neste tipo de sistema o fluido no coletor solar é circulado por convecção natural, que acontece devido à diferença de massa específica da água ao longo circuito. Nestes sistemas a vazão mássica varia ao longo do dia e do ano, dependendo, dentre outros fatores, da irradiância solar absorvida, do perfil de temperaturas da água no sistema, da geometria, do volume e do perfil de demanda de água quente. Para uma avaliação detalhada do comportamento térmico de aquecedores solares operando por termossifão foram realizados ensaios experimentais e cálculos teóricos. Os resultados dos experimentos concordaram com aqueles apresentados na literatura e sua análise fundamentou o desenvolvimento do aplicativo TermoSim, um programa de simulação computacional do comportamento térmico de sistemas de aquecimento de água com energia solar. O tratamento matemático adotado no TermoSim compreende a modelagem dos coletores solares de acordo com a teoria de Hottel-Bliss-Whillier. O reservatório térmico é modelado com estratificação térmica, convecção e condução entre as camadas. A vazão mássica é obtida a partir do balanço da quantidade de movimento no circuito. Os modelos matemáticos empregados na construção do aplicativo TermoSim foram validados através do confronto dos resultados simulados com medidas experimentais. Foi demonstrado que a utilização destes modelos é adequada e permite reproduzir com precisão o comportamento térmico dos coletores solares e do reservatório térmico. Além do programa TermoSim, foi também desenvolvido o programa TermoDim, que é uma ferramenta para o dimensionamento de sistemas de aquecimento solar, que requer apenas o conhecimento dos parâmetros geométricos do sistema, dados meteorológicos em média mensal e informação a respeito do volume de demanda. O TermoDim é apropriado para estimar o desempenho de aquecedores solares operando por termossifão com tanques verticais e horizontais. O método de dimensionamento do TermoDim é baseado na correlação para a eficiência média mensal obtida neste trabalho a partir de um grande número de simulações. / This thesis presents an analysis of the thermal behavior of a thermosyphon solar water heating system. In these systems the collector fluid circulates by natural convection, i.e., due to the density difference along the system. The mass flow rate varies along the day and the year, depending on the absorbed solar radiation, the system fluid temperatures, the system geometry, the demand conditions and others factors. Preliminary calculations and measurements were performed on the mass flow rate, fluid and storage tank temperatures. Comparison between experimental and predicted theoretical results is presented. The results analysis was used on the development of TermoSim: a software for computer simulation of solar water heating systems. The mathematical models considered on TermoSim comprises mainly the solar collectors, storage tanks and connecting pipes. The solar collectors are modeled according the classical quasi-steady approximation by Hottel-Bliss-Whillier theory. The storage tank is modeled as stratified liquid tank with multinodal convection and conduction. The collector mass flow rate is evaluated from a balance between the friction pressure drop and the pressure due to density differences along the thermosyphon circuit (thermosyphon head). The models were validated from the comparison between simulated results and experimental data. It was found that the models are adequate to reproduce accurately the thermal behavior for the solar collector and storage tank. Besides the software TermoSim, it was also developed the program TermoDim, which is a design tool that requires only system geometric parameters, monthly averaged meteorological data and information about the load amount. TermoDim is appropriate for estimating the performance of thermosyphon systems with vertical and horizontal storage tanks. The design method was based on the correlation for the system monthly efficiency obtained in this Thesis from a large number of simulations.

O objetivo fundamental desta dissertação foi desenvolver modelos de estimativa da radiação solar no intuito de complementar a base de dados visando o traçado de mapas de radiação solar para o Rio Grande do Sul. Inicialmente foi realizada uma pesquisa na literatura sobre as metodologias desenvolvidas para a estimativa da radiação solar para locais onde inexistem dados medidos desta variável. Foi feito um levantamento das técnicas estatísticas utilizadas na previsão de valores de variáveis. As metodologias pesquisadas foram aplicadas ao banco de dados SAMSON (Solar and Meteorological Surface Observational Network). Entre as variáveis deste banco de dados estão a radiação solar, a umidade relativa, a temperatura, a latitude, a altitude e a nebulosidade. A metodologia dos modelos de estimativa aplicada neste trabalho baseia-se no Método dos Mínimos Quadrados. Foram realizadas correlações mensais e anuais entre as variáveis acima citadas e seus resultados validados através de validação cruzada. Resultou apropriada, na disponibilidade de dados climatológicos, a aplicação de modelos com parâmetros mensais de regressão linear múltipla envolvendo as variáveis explicativas: insolação, temperatura média e umidade relativa. Este modelo, entre outros, foi aplicado aos dados do Rio Grande do Sul. A metodologia acima descrita aplicada aos dados medidos no Rio Grande do Sul, resultou eficaz. Foram pesquisadas técnicas de interpolação para traçado de mapas e estabelecidas regras para o traçado dos mesmos. Foram utilizados dados periféricos para a Argentina, Uruguai e Santa Catarina. Foram feitos mapas mensais de médias mensais de radiação solar global horizontal diária bem como um mapa da média anual de radiação solar global horizontal diária. Observou-se que o modelo de Ångström–Prescott apresenta bons resultados quando se dispõe apenas da insolação Os mapas serão úteis para a pesquisa e implementação de sistemas empregando Energia Solar no Estado do Rio Grande do Sul. Finalmente, a principal conclusão é a de que modelos de correlações obtidos com dados de cada mês e produzindo parâmetros mensais são mais adequados do que um único modelo de correlação com parâmetros de validade anual utilizado nas estimativas mensais.

Este trabalho apresenta a montagem de uma instalação fotovoltaica de 4,8 kWp conectada à rede elétrica e uma análise experimental do seu comportamento, com o propósito de otimizar o fator de dimensionamento. Para fins de análise comparativa a instalação foi dividida em três subsistemas com arranjos de potências diferentes, os quais possuem fatores de dimensionamentos de 0,65, 0,73 e 0,86 (razão entre a potência nominal do inversor e a potência do gerador fotovoltaico), respectivamente para os subsistemas 1, 2 e 3. Cada subsistema possui um arranjo formado por dois painéis que utilizam módulos de 100 Wp/24 V, com células de silício monocristalino. Estes arranjos alimentam, de forma independente, três inversores senoidais monofásicos comutados pela própria rede e com potência máxima na saída de 1100 W cada um, caracterizando desta forma uma planta modular. O sistema de aquisição de dados monitora sistematicamente a instalação a uma varredura por minuto, a fim de se obter um acompanhamento ao longo do tempo e poder caracterizá-la. São monitoradas as tensões elétricas de cada painel de módulos e as suas correspondentes correntes, as tensões elétricas e as correntes alternadas, as potências elétricas contínuas e alternadas, a irradiância no plano do gerador, as temperaturas do ar ambiente, de um módulo do gerador e dos inversores. A metodologia de análise desta instalação consiste no monitoramento, na caracterização e na quantificação das medidas adquiridas, com a finalidade de determinar correlações que possam predizer a potência injetada na rede bem como a determinação da performance energética para dias típicos ensolarados, parcialmente nublados e encobertos. A divisão da instalação em três subsistemas permitiu caracterizá-los quanto aos seus comportamentos energéticos, além de possibilitar a análise de arranjos superdimensionados, os quais fornecem uma potência superior a máxima na entrada dos inversores, originando desperdício de energia nos momentos de elevada irradiância. O método desenvolvido para determinar a energia perdida na entrada dos inversores possibilitou avaliar o quanto se perde mensalmente nos subsistemas 1 e 2, uma vez que as perdas de captura e de sistema aumentam quando o arranjo está superdimensionado e isto significa uma redução na produtividade. Com as correlações encontradas para cada subsistema e com a equação geral foi possível predizer o quanto de energia pode ser injetada na rede.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-12-12T18:05:11Z No. of bitstreams: 1 2016_RonaldoSergioChaconCamargos.pdf: 9688182 bytes, checksum: aaa85f7935aa2f232ce1d8822752cb00 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-12-19T15:50:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_RonaldoSergioChaconCamargos.pdf: 9688182 bytes, checksum: aaa85f7935aa2f232ce1d8822752cb00 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-19T15:50:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_RonaldoSergioChaconCamargos.pdf: 9688182 bytes, checksum: aaa85f7935aa2f232ce1d8822752cb00 (MD5) / Devido ao constante aumento no consumo de energia elétrica pela sociedade, novas modalidades de geração surgiram trazendo com elas a utilização de energias renováveis como fonte primária para a geração de eletricidade. Dessa forma, a geração distribuída fotovoltaica (GDFV) surgiu como uma excelente opção para atender a essa demanda crescente de energia através da conexão de micro e minicentrais geradoras diretamente à rede de distribuição. Todavia, os alimentadores não estão preparados e precisam se adaptar a essa nova realidade. As redes de distribuição possuem um planejamento a ser seguido para sua expansão e ele deve considerar a instalação de geração distribuída (GD). A Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) exige que a expansão dos alimentadores seja planejada considerando a inserção desse tipo de geração, entretanto ela não define como isso deve ser feito. Com o intuito de contribuir para o preenchimento dessa lacuna, o presente trabalho propõe um método para a identificação dos limites de GDFV que alteram a necessidade de reforços detectada pelo planejamento da expansão de redes de distribuição de média tensão. Esse método analisa os critérios de carregamento, nível de tensão e perdas técnicas antes e após a instalação dessa geração. Após a aplicação do método em duas redes radiais, uma hipotética e uma real, variando-se as curvas de carga, conclui-se que a inserção de GDFV pode alterar as situações consideradas críticas pelo planejamento da expansão. Tradicionalmente, a situação crítica para a rede acontece quando a demanda dos consumidores é máxima, contudo, quando se instala GDFV, os cenários que exigem reforços para o alimentador ocorrem nos momentos em que a GDFV injeta maior potência na rede: nas horas de maior irradiância solar e menor consumo. ________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Because of the constant increase in the electric energy consumption by society, new types of generation arose bringing together the use of renewables energies as the primary source for electricity generation. In this way, the photovoltaic distributed generation (PVDG) arose as one excellent option to meet this growing demand of energy through the direct connection to distribution networks of micro and minigenerators. However, these distribution networks are not prepared to receive those connections and they need to adapt to this new reality. The distributions networks have a planning for their augmentation and it must consider the installation of distributed generation (DG). However, the National Electric Energy Agency only requests that the network augmentation be planned considering the insertion of this kind of generation and it does not determine how this must be done. In this context, this study proposes a method for the identification of PVDG limits that change the requirements of reinforcements detected by the augmentation planning of medium voltage distribution networks. This method analyzes the criteria of loading, tension level and technical losses before and after the installation of PVDG. After the method application in two radials networks, one hypothetical and one real, varying the load curves, it concludes that the PVDG insertion can change the critical situations detected by the augmentation planning. Traditionally, the network’s critical scenario occurs when energy demand by consumers is maximum. However, when the PVDG is installed, the situations those requires reinforcements for the network are verified at the moments that PVDG inject more power in the network: when the solar irradiance is bigger and the energy demand is smaller.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2016. / Submitted by Camila Duarte (camiladias@bce.unb.br) on 2017-01-30T16:21:20Z No. of bitstreams: 1 2016_DanielVieira.pdf: 4392425 bytes, checksum: 348d6af2fc8e088beb8062d5f8a47ebd (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-02-13T17:09:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_DanielVieira.pdf: 4392425 bytes, checksum: 348d6af2fc8e088beb8062d5f8a47ebd (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-13T17:09:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_DanielVieira.pdf: 4392425 bytes, checksum: 348d6af2fc8e088beb8062d5f8a47ebd (MD5) / Na busca por energia elétrica a partir de fontes renováveis e com baixo impacto ambiental, muitos países têm estabelecido políticas diversas de incentivo ao desenvolvimento de energia solar fotovoltaica. Essas políticas têm influência direta na maneira como a geração solar se instala na rede e, consequentemente, nos impactos advindos da integração desse modo de produção de eletricidade. Nesse contexto, este trabalho propõe um método para determinação do tipo de incentivo regulatório à geração distribuída solar fotovoltaica que leva a maiores benefícios técnicos na rede. Inicialmente, são estudados os principais impactos da geração distribuída e analisadas as diferentes políticas de incentivos à energia solar, juntamente com o papel que esses mecanismos de suporte exercem na maneira como a geração se insere nas redes elétricas. Em seguida, são calculados os impactos que a geração solar descentralizada causa na rede de acordo com cada uma das formas de incentivos regulatórios. Para o cálculo desses impactos utilizam-se técnicas de simulações de Monte Carlo e fluxo de potência levando-se em consideração as incertezas relativas aos patamares de consumo e às curvas de carga das unidades, bem como ao comportamento da irradiância solar na região. O método é então aplicado a um alimentador que atende a milhares de unidades consumidoras comerciais e residenciais, permitindo ranquear as políticas de incentivo quanto aos seus impactos técnicos na rede elétrica. / In the quest for renewable electricity with low environmental impacts, many countries have established different policies to encourage the development of solar energy. Such policies can guide how solar PV is installed in the network and hence play an important role on the impacts arising from the integration of this form of electricity production. In this context, this study proposes a method for determining the type of regulatory incentive for distributed solar that leads to greater technical benefits to the network. Firstly, the main impacts of distributed generation are investigated and the different solar policies are studied, as well as the role they play in how the generation is incorporated into the grids. Then the impacts caused by decentralized solar generation when installed under each policy framework are assessed. To calculate these impacts, the proposed method uses Monte Carlo techniques, together with probabilistic power flow, taking into account uncertainties related to consumption levels, load curves and solar irradiance. Thus, the proposed method is applied to a distribution feeder, allowing the appropriately choice of the policy that leads to greater technical impacts to the grids.