Orientador: Ennio Peres da Silva / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-23T09:35:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Matos_MaianaBritode_D.pdf: 3870161 bytes, checksum: e65c9b70a229024faf397df5a0049ec6 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Tradicionalmente, a geração de energia elétrica em pequenas comunidades isoladas no Brasil é feita a partir da utilização de conjuntos motores geradores, que exigem uma rotineira manutenção especializada, quase nunca existente nas comunidades; necessitam do suprimento constante de óleo Diesel, que é encarecido pelas longas distâncias que é transportado; além de emitirem gases poluentes e de efeito estufa. Em algumas localidades brasileiras e em diversas partes do mundo, já existem comunidades isoladas das redes de distribuição de eletricidade que são assistidas pela energia solar fotovoltaica e/ou eólica, fontes intermitentes de energia, com armazenamento de energia feito através de baterias. Atualmente, com o desenvolvimento da tecnologia da célula combustível, existe a possibilidade de utilizar o hidrogênio como vetor energético, em substituição às baterias. A originalidade desta tese é a análise conceitual (teórica) da geração de energia através de um sistema híbrido eólico-fotovoltaico com armazenamento por banco de baterias ou hidrogênio na cidade de Fortaleza- CE. A partir das características do sistema proposto no projeto, foi realizado um estudo de caso para um sistema de potência fotovoltaica instalada de 5kWP, potência instalada eólica de 6 kW e célula a combustível de 5 kW, tendo-se estimada a energia elétrica média diária disponibilizada com armazenamento por banco de baterias de 36,4 kWh (131,0 MJ) e para o sistema de hidrogênio de 22,7 kWh (81,7 MJ). Deste modo, pôde-se estimar que aproximadamente 17 famílias poderiam ser atendidas pelo sistema com armazenamento por banco de baterias e 11 famílias com armazenamento pelo sistema de hidrogênio. Por fim, também foi possível calcular que emissões de até 19 toneladas anuais de CO2 poderiam ser evitadas pela substituição dos bancos geradores pelo sistema híbrido eólico-fotovoltaico com armazenamento por banco de baterias e 12 toneladas no caso da produção de hidrogênio e sua reconversão em energia elétrica / Abstract: Traditionally, electricity generation in small isolated communities in Brazil is made from the use of generator engine sets, which require a specialized routine maintenance, almost inexistent in communities; need constant supply of diesel which becomes more expensive by the long distances it is transported; and emit greenhouse gases. In some places in Brazil and in several parts of the world, there are communities isolated from electricity distribution networks that are assisted by solar photovoltaic and / or wind power. However, these are intermittent sources of energy which demand power storage through batteries. Nowadays, with the development of fuel cell technology, there is the possibility of using hydrogen as an energy vector, replacing the batteries. The originality of this thesis is the conceptual analysis (theoretical) of power generation through a wind-solar hybrid system with storage by battery bank or hydrogen in the city of Fortaleza. From the characteristics of the system proposed in the project, we conducted a case study for a power system composed of 5kWp of PV, 6 kW of wind power and a 5 kW fuel cell. It was estimated that the average daily electricity supplied with a storage battery bank is 36.4 kWh (131,0 MJ) and for the hydrogen system 22.7 kWh (81,7 MJ). Thus, it could be estimated that approximately 17 families could be supplied by the system for storage battery bank and 11 families with storage system for hydrogen. Finally, it was also possible to calculate emissions of up to 19 tons of CO2 could be avoided by replacing the generators sets with wind-solar hybrid system and storage battery bank and by 12 tons in the case of hydrogen production and its conversion into electricity / Doutorado / Planejamento de Sistemas Energeticos / Doutora em Planejamento de Sistemas Energéticos

Orientador: Gilberto de Martino Jannuzzi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-21T07:52:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lima_BrunoWilmerFontes_M.pdf: 4773788 bytes, checksum: 512d3e82e0e392f642f77b5b058267c2 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: O consumo de eletricidade no Brasil cresceu 47% na última década e estima-se que aumente outros 55,6% até 2020. A geração da maior parte da eletricidade no país é baseada no modelo de grandes usinas hidrelétricas, distantes dos centros de consumo, assim como a expansão da capacidade de geração para atender o aumento da demanda, mantendo as grandes perdas na transmissão e distribuição da eletricidade. Uma forma de reduzi-las é através do maior uso da geração distribuída, em que a eletricidade é gerada próxima ou no próprio local de consumo, como por exemplo, integrada a edificações. A partir da viabilização deste modelo de geração e dos edifícios eficientes, criou-se o conceito dos chamados Edifícios de Energia Zero (EEZ). EEZs são edifícios com baixas necessidades energéticas e que, ao longo do ano, geram toda a energia que consomem a partir de fontes renováveis de energia. Em 2010, as edificações foram responsáveis por 46,9% do consumo de eletricidade no Brasil e esta participação deve aumentar até o final da década. Dessa forma, um maior emprego da geração distribuída através de fontes renováveis em edificações e também de novos EEZs pode atender parte desta crescente demanda, e consequentemente, adiar ou evitar a construção de novas grandes hidrelétricas e termelétricas movidas a combustíveis fósseis, e reduzindo os impactos socioambientais causados pela sua construção e operação. Esta dissertação propõe uma metodologia para o projeto de sistemas de geração de energia elétrica em EEZs, visando auxiliar engenheiros e arquitetos no dimensionamento destes sistemas, permitindo uma maior adoção deste tipo de edificação. A metodologia consiste de alguns passos simples, que incluem a análise do consumo de energia do edifício e do potencial energético local, o dimensionamento e simulação do sistema de geração, concluindo com a avaliação dos resultados para averiguar se a energia gerada seria suficiente para classificar o edifício como EEZ. Adicionalmente, a metodologia propõe ferramentas para auxiliar na escolha de um sistema de geração, dentre diversas opções de arranjos e tecnologias, como o custo do sistema, da eletricidade produzida por ele e do tempo de retorno de energia. Esta metodologia foi aplicada em um laboratório de ensino, que será construído na Unicamp e tem como meta ter o menor impacto ambiental durante sua construção e operação além de ser um Edifício de Energia Zero. Foi avaliada a viabilidade e contribuição potencial da geração de eletricidade por fontes renováveis de energia no projeto deste laboratório, no caso energia solar fotovoltaica e pequenas turbinas eólicas, como forma de atender a meta EEZ. Também foram avaliados três sistemas fotovoltaicos, cotados com empresas especializadas durante o projeto do laboratório. Adicionalmente, buscando entender melhor a influência da tecnologia e do posicionamento dos sistemas fotovoltaicos na geração de eletricidade, foram realizadas simulações de sistemas com 1kWp, utilizando diferentes tecnologias e orientações. As simulações foram realizadas utilizando o software Homer Energy, de distribuição gratuita / Abstract: Electricity consumption in Brazil increased 47% in the last decade, and it is estimated that it will increase 55.6% until 2020. Most of the electricity generated in the country is based on large hydroelectric dams, located away from the major cities. The planned expansion of the generation park to meet this increase in the demand is also based on this model, leading to great transmission and distribution losses. One way to reduce these losses is through a greater use of distributed generation, where the electricity is generated near or at the point of consumption, e.g., integrated to buildings. With the viabilization of this model of electricity generation and of energy efficient buildings, the concept of Net Zero Energy Buildings (ZEB) was created. A ZEB is a building with low energy needs which, through the course of a year, generated all the energy which it consumes from renewable energy sources. In 2010, the building sector was responsible for 46.9% of all electricity consumption in Brazil, and this share will increase until the end of the decade. That way, a larger use of the distributed generation from renewable sources integrated to buildings and of new ZEB can meet part of this growing demand, and thus postpone or avoid the construction of new large hydroelectric dams and thermoelectric power plants running on fossil fuels, reducing the social and environmental impacts caused by its construction and operation. This dissertation proposes a methodology for the project of electricity generation systems in ZEBs, aiming to help engineers and architects in the dimensioning of these systems, allowing a greater adoption of this kind of building. The methodology consists of a few simple steps, which includes an analysis of the building energy consumption and of the local energy potential, sizing and simulation of the generation system and comparing the results in order to conclude if it is possible for the building to become a ZEB. Additionally, the methodology proposes tools to help choosing the better option among different systems sizes and technologies, including the cost of the system, of the electricity produced by it and the energy payback time. The methodology will be applied to a university's laboratory, which will be built at Unicamp, which aims to have the lowest environmental impact possible during its construction and operation and to be a Net Zero Energy Building. It was addressed the viability and potential contribution of electricity generation from renewable energy sources, solar photovoltaic and small wind turbines, in the laboratory's project as an strategy to reach the ZEB target. Three photovoltaic systems quoted from specialized companies during the project were also analyzed. Also, in order to address the influence of the technology and positioning of the photovoltaic systems on its performance, several simulations of systems with 1kWp were carried out, in different tilts and orientations, and using different technologies of photovoltaic modules. These simulations were performed using the Homer Energy software, which is free of charge / Mestrado / Planejamento de Sistemas Energeticos / Mestre em Planejamento de Sistemas Energéticos

Orientadores: Rubens Maciel Filho, Fernando Ely / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-22T07:45:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Matsumoto_Agatha_M.pdf: 4679251 bytes, checksum: 08fb9e84038f307956ec356550160f03 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Células fotovoltaicas orgânicas (OPVs) tem sido foco de intensa pesquisa devido ao seu potencial de baixo custo de produção e pela típica característica de serem flexíveis. Apesar de tais vantagens, estes dispositivos ainda têm baixa eficiência quântica (PCE). Este trabalho explora o desenvolvimento de processos de fabricação reprodutíveis e o uso de novos materiais em estruturas de dispositivo fotovoltaico. Inicialmente foi construído dispositivo padrão seguindo a estrutura de ITO/ PEDOT VpAl/ P3HT:PCBM/ Al, que corresponde à estrutura OPV mais estudada, até hoje, e que conduz a altas eficiências de fotoconversão. Foram ajustados todos os parâmetros físico-químicos para se obter as soluções mais estáveis possíveis e camadas funcionais uniformes do dispositivo padrão. Diversas modificações, neste dispositivo padrão, foram introduzidas para incrementar a eficiência quântica originalmente obtida. Primeiramente, foi testada a aplicação de PEDOT condutor e nanoparticulas (NP) de ZnO como camada buffer em substituição ao PEDOT VpAl. Posteriormente, o composto liquido-cristalino TAPCu-52 foi introduzido como material do tipo-P na camada ativa, em substituição ao polímero P3HT. Cristais líquidos também foram estudados como aditivos funcionais na camada ativa para aumentar a mobilidade dos portadores de carga e facilitar a separação do par elétron-buraco fotogerado. Por fim, buscando tornar o dispositivo completamente flexível foi realizada a substituição do eletrodo transparente de ITO por uma camada de PEDOT condutor, obtida pelo método de spray manual e ultrasônico. As caracterizações elétricas e morfológicas das células OPV, mostraram que todas as modificações feitas levaram a resultados positivos em relação ao dispositivo padrão fabricados / Abstract: Organic photovoltaics (OPVs) have been the focus of research due its flexible characteristics and low cost of production. Despite such advantages these devices still have low quantum efficiency (PCE), which is an obstacle for commercialization. This work explores reliable fabrication processes and new materials for OPV structures. For comparison, we fabricated standard devices having the well studied structure ITO/ PEDOT VpAl/ P3HT:PCBM/ Al which can lead to high fotoconversion efficiencies. Physical and chemical parameters were modified to achieve stable solutions and uniform functional layers. Several modifications in this standard device were introduced in order to increase the original PCE obtained. Firstly, conductive PEDOT and ZnO nanoparticles layers were added in replacement of the PEDOT VpAl as buffer. Afterwards, the liquid-crystalline compound TAPCu-52 was studied as p-type material in the active layer to substitute the P3HT polymer. Liquid crystals were also investigated as functional additives to increase the charge carrier mobility and electron-hole separation. Finally, ITO was changed by a conductive PEDOT layer deposited by handheld and ultrasonic spray as transparent anode in order to have a more flexible device. In general, the electrical and morphological characterizations indicated that all studied modifications had positive effect on the PCE of the manufactured OPV devices / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestra em Engenharia Química

Este trabalho apresenta os estudos técnicos para implantação de um sistema de geração de energia que atenda a demanda dos circuitos eletroeletrônicos de um queimador de biogás, tornando-o autossuficiente energeticamente e viabilizando sua instalação em locais distantes e não atendidos pelo sistema convencional de distribuição de energia. O projeto do sistema de geração de energia tem como base a associação das tecnologias fotovoltaica e termoelétrica direta, tipo efeito Seebeck. O queimador de biogás descrito neste projeto é instalado em miniestações de tratamento de efluentes com produção de biogás, onde o aproveitamento energético da forma tradicional é inviável em função da baixa e inconstante vazão de biogás. O queimador de biogás possui um circuito eletrônico de controle que determina o tempo de combustão do biogás, onde, através de um microcontrolador, recebe informações do circuito eletrônico de controle e registra o volume de biogás queimado, objetivando a obtenção dos créditos de carbono. O queimador de biogás tem como objetivo somente o saneamento, provocando a queima do gás metano (CH4) presente no biogás e permitindo a busca por créditos de carbono, contribuindo para a diminuição dos efeitos provocados pelos gases do efeito estufa (GEE). Durante os estudos, foi constatado que a energia gerada pelo painel fotovoltaico é suficiente para atender a demanda de energia do circuito eletroeletrônico do queimador de biogás, enquanto que o sistema termoelétrico direto obteve resultados desprezíveis. Constatou-se também que parte do circuito do controlador de carga, utilizado nesse estudo, pode futuramente ser inserida no firmware do microcontrolador já existente no projeto, reduzindo assim significativamente os componentes do circuito. / This paper presents the technical studies for the implementation of a system of power generation to meet the energy demand of biogas burner electronics circuits, making it self-sufficient energy and enabling installation in remote locations not served by the conventional system of energy distribution. The design of the power generation system is based on the combination of photovoltaic technologies and thermoelectric direct like Seebeck Effect. The biogas burner described in this project is installed in mini-stations for treatment and biogas production, where energy reuse in the traditional way is not feasible due to the low and variable flow of biogas. The biogas burner has an electronic control circuit which determines the time of combustion of biogas, which, through a microcontroller receives information from the electronic control circuit and registers the volume of biogas flared aiming to get carbon credits. The biogas burner, aims only sanitation, causing burning methane gas (CH4) present in biogas and allowing the search for carbon credits, helping to reduce the effects caused by greenhouse gases (GHG). During the studies, it was found that the energy generated by the photovoltaic panel is enough to attend the energy demand of the electronics circuit of biogas burner, while the direct thermoelectric system obtained a negligible result. It was found that part of the charge controller, used in this study, in the future can be inserted into the firmware of the microcontroller existing of the in the project, reducing therefore the circuit components significantly.

O Brasil é afortunado com sua riqueza natural e tradicionalmente faz bom uso do potencial hídrico e de biocombustíveis para compor sua matriz energética. Na década de 2010, o destaque está na implementação na matriz elétrica nacional, de sistemas de energia eólica e de energia solar fotovoltaica, estes últimos com expectativa de acentuada expansão. Alguns fatores levam a esta expectativa, como a boa irradiação solar em grande parte do país, custo da energia fotovoltaica próximo às tarifas de energia elétrica vigente, e ambiente regulatório que estimula investidores. Este trabalho descreve a saga dos atores do setor elétrico brasileiro em propiciar o desenvolvimento da cadeia da energia fotovoltaica e enfatiza a importância dos recursos humanos especializados na área. O arcabouço legal e tributário, que embasa as políticas publica de estímulo, as ações de padronização dos sistemas, as pesquisas desenvolvidas e as ações para capacitar profissionais, a partir de 1991 até 2017, estão ordenados. O cenário mundial mostra que o aumento da potência instalada de sistemas que utilizam as fontes alternativas de energia renovável leva à geração de empregos, que exigem novos conhecimentos e habilidades. A expansão, no Brasil, do número de instalações de usinas centralizadas e sistemas de geração distribuída fotovoltaica no país leva ao aumento de postos de trabalho. Um dos desafios para a continuidade da disseminação dos sistemas fotovoltaicos, que exige um contingente elevado de recursos humanos, está na formação de profissionais. São profissionais para concepção, instalação, comercialização, operação e manutenção dos sistemas. No cenário mundial, entre as modalidades de energia renovável, a cadeia da energia fotovoltaica é a que apresenta maior número de postos de trabalho por quilowatt instalado, representando cerca de 30% dos postos de trabalho. Este trabalho também aponta caminhos para a implementação de cursos na área de energia renovável e eficiência energética na Rede Federal de Educação Profissional, Científica e Tecnológica, com foco na inserção da energia fotovoltaica, seus sistemas e instalações. Para a consolidação do mercado da energia fotovoltaica é essencial que haja disponibilidade de profissionais que garantam a segurança e a eficiência na produção das instalações dos sistemas ao longo de sua vida útil. O desenvolvimento da cadeia de energia solar fotovoltaica promove a oportunidade de agregar energia sustentável à matriz energética, promove a geração de empregos e renda pelo extenso território nacional. O desenvolvimento da referida cadeia não prescinde da estruturação de uma rede de ensino com foco na área fotovoltaica. / Brazil is fortunate in natural resources and traditionally makes good use of water potential and biofuels in its energy matrix. In the 2010-decade the highlight is in the setting up of large-scale wind energy and photovoltaic solar energy systems, these last with a forecast of marked expansion. Some factors give support to this expectation; good solar irradiation in most of the countrys surface, cost reduction of photovoltaic energy being close to the current electricity tariffs and a regulatory system stimulating investors. This work describes the Brazilian electric sector actors saga on the photovoltaic energy chain development, whilst highlights the importance of photovoltaic specialized human resources. The legal and tributary framework, which is the basis of the public policy stimulus, PV systems standardization actions, the developed research, as well as the professionals training actions, from 1991 to 2017, are described. The world scenario shows that the capacity increase of renewable energy systems leads to jobs creation, which requires new knowledge and skills. The growth number of centralized generation plants and distributed photovoltaic generation systems, leads to the increase of jobs in Brazil. One of the challenges for the continuity of the photovoltaic systems dissemination, which requires a high contingent of human resources, lies in the training of professionals. These are professionals trained for the design, installation, commercialization and systems operation and maintenance. In the world scenario, among the renewable energy modalities, the photovoltaic energy chain is the one that exhibits the highest number of jobs per installed kilowatt, representing about 30% of the jobs. This work describes the renewable energy and energy efficiency courses implanted at the Rede Federal de Educação Profissional, Científica e Tecnológica focusing on the insertion of photovoltaic energy, its systems and facilities. The availability of skilled personnel is mandatory to ensure the photovoltaic energy market consolidation. Those professionals are needed to ensure the safety and the efficiency of energy production systems throughout their life cycle. The development of the photovoltaic solar energy chain promotes the opportunity to add sustainable energy to the energy matrix, promotes the generation of jobs and financial income throughout the national territory. The development of the PV chain cannot neglect the need to increase of a teaching network focused on the photovoltaic area.

Este trabalho faz uma compilação e análise sobre a intersecção entre energia, capitalismo e desenvolvimento. A partir desse ponto comum, observa-se que a energia fotovoltaica pode ser importante vetor para o estabelecimento de projetos de inclusão social e desenvolvimento sustentável. A viabilidade econômica também é um ponto fundamental para o sucesso de médio e longo prazo desses projetos. Conclui-se que o custo da energia, no caso a fotovoltaica, representa parcela pouco significativa em relação ao custo total do projeto. / The present work analysis the intersection between energy, capitalism and development. It is verified that photovoltaic energy (PV) can be an important driver to help establishing social inclusiveness and sustainable development. Economic viability is considered one of the main points for the success of these projects in the medium and long terms. In conclusion, it is realized that the cost of energy (in the case PV energy) represents a small amount in relation to the total project cost.

Submitted by Filipe dos Santos (fsantos@pucsp.br) on 2018-12-12T09:25:57Z No. of bitstreams: 1 Danúsia Arantes Ferreira.pdf: 11101700 bytes, checksum: 31f194f258e45b32949a820dedbfd1f0 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-12-12T09:25:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Danúsia Arantes Ferreira.pdf: 11101700 bytes, checksum: 31f194f258e45b32949a820dedbfd1f0 (MD5) Previous issue date: 2018-11-05 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / The purpose of this dissertation is to discuss, in a scientific and methodological way, the theme of interdisciplinarity in the context of public social policies, highlighting the Methodology of Interdisciplinary Action - MAI, as a practice of governance. The themes, global climate changes, water crises and renewable energies are at the center of the proposed reflections, in a scenario of challenges and ample opportunities that reveal the research problem of the present study: how to propose a Social Public Policy whose conception and practice are based on the epistemology of interdisciplinarity? In this way, the general objective is inclined to analyze a Social Public Policy conceived and implemented. The specific objectives include: defining the strategic actions that make up the structuring axes of the Interdisciplinary Intervention Project; which proposes the integration and interaction between the actors of the quadruple propeller state-company-organized civil society; generate and disseminate information related to the Interdisciplinary Intervention Project - Goiás Solar Program. The methodology used is exploratory and descriptive, with qualitative analysis. The method used was the bibliographic research and the documentary research, followed by a field research, applying as technique the action research with which the researcher has the proposal to intervene. Thus, the results obtained and discussions allowed to observe that there is a real possibility of undertaking a Social Public Policy based on the epistemology of interdisciplinarity integrating concept and practice of intersectoral alliances, quadruple propeller and network governance. As well as confirming that the conception adopted and the Methodology of Interdisciplinary Action - MAI, create the ambience for the initiatives, innovative actions and induce new interdisciplinary knowledge and, also, sediments the network governance that promotes the integration and interaction between the actors involved, allows the development of the innovation ecosystem in the context of the State Renewable Energy Management Policy - Interdisciplinary Intervention Project called: Goiás Solar Program / A presente tese de doutoramento tem por finalidade discutir de forma científica e metodológica, a temática da interdisciplinaridade no contexto das políticas públicas sociais, dando destaque para a Metodologia da Ação Interdisciplinar (MAI), como prática de governança. As temáticas, mudanças climáticas globais, crises hídricas e energias renováveis estão na centralidade das reflexões propostas, num cenário de desafios e amplas oportunidades que revelam o problema de pesquisa do presente estudo: como propor uma Política Pública Social, cuja concepção e prática estejam embasadas na epistemologia da interdisciplinaridade? Dessa forma, o objetivo geral se inclina a analisar a “Políticas Públicas Sociais” proposta e implantada no contexto das mudanças climáticas e de gestão de energias renováveis. Já os objetivos específicos preveem: definir as ações estratégias que compõe os eixos estruturantes do Projeto Interdisciplinar de Intervenção, que propõe a integração e interação entre os atores que compõe as esferas: estado-empresa-sociedade civil organizada; gerar e difundir informações relacionadas ao projeto interdisciplinar de intervenção – Programa Goiás Solar; propor política pública social, tendo como ação integradora o Projeto Interdisciplinar de Intervenção. A metodologia empregada é de caráter exploratório e descritivo, com análise qualitativa. O método utilizado foi a pesquisa bibliográfica e a pesquisa documental, seguida de uma pesquisa de campo, aplicando como técnica a pesquisa-ação com a qual o pesquisador tem a proposta de intervir. Assim, os resultados obtidos e discussões permitiram observar que existe a real possibilidade de empreender uma Política Pública Social embasada na epistemologia da interdisciplinaridade, integrar conceito e prática de alianças intersetoriais, hélice quádrupla e governança em rede, assim como, confirmar que a concepção adotada e a Metodologia da Ação Interdisciplinar (MAI) criam a ambiência para as iniciativas, ações inovadoras e indutoras de novos conhecimentos interdisciplinares e, também, sedimenta a governança em rede que promove a integração e interação entre os atores envolvidos, permite o desenvolvimento do ecossistema de inovação no contexto da Política Estadual de Gestão de Energias Renováveis – Projeto Interdisciplinar de Intervenção denominado: Programa Goiás Solar

Submitted by Carmen Torres (carmensct@globo.com) on 2018-02-09T18:19:39Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AvaliacaoTeoricaExperimental.pdf: 8194258 bytes, checksum: f77ffbc7ca33b810191640d6636e3cee (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2018-02-20T18:19:52Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AvaliacaoTeoricaExperimental.pdf: 8194258 bytes, checksum: f77ffbc7ca33b810191640d6636e3cee (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-20T18:19:52Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AvaliacaoTeoricaExperimental.pdf: 8194258 bytes, checksum: f77ffbc7ca33b810191640d6636e3cee (MD5) Previous issue date: 2017-08-10 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Este trabalho faz uma avaliação do impacto do sombreamento em quatro sistemas experimentais instalados na área de testes do Grupo de Estudos e Desenvolvimento de Alternativas Energéticas - GEDAE. Esses sistemas estão subdivididos em: um sistema experimental que avalia o impacto do sombreamento a nível de módulo e três a nível de Sistema Fotovoltaico Conectado à Rede (SFCR). Foi avaliada a operação desses sistemas em termos de suas condições naturais e por meio de sombreamentos forçados, aqui denominados de sombreamentos simulados. Os resultados obtidos foram aplicados a modelos de previsão da operação sob condições de sombreamento e no cálculo de figuras de mérito usadas na avaliação de sistemas FV. Os resultados obtidos neste trabalho complementam estudos tradicionalmente empregados na avaliação do impacto do sombreamento, mas que se restringem à avaliação das curvas I-V e P-V sob condições características e, na maioria dos trabalhos, aplicadas somente a nível de módulo FV. Além disso, este trabalho traz alguns resultados específicos associados ao sombreamento de um SFCR constituído de conversores c.c- c.c a nível de módulo. / This work evaluates the impact of shadowing in four experimental systems installed in the test area of the Group of Studies and Development of Energy Alternatives – GEDAE. These systems are subdivided in: an experimental system that evaluates the shading impact on module level and three systems that evaluate this impact on grid-connected PV system (GCPV) level. System’s operation was evaluated in terms of its natural conditions and under forced shadowing, called simulated shadowing in this work. The obtained results were applied to models used under shadowing conditions and also to calculate performance metrics used in the evaluation of PV systems. The results obtained in this work complement studies traditionally applied to shadowing impact assessment, but such studies are limited to the evaluation of I-V and P-V curves under specific conditions and, in most cases, they apply only to PV module level. Furthermore, this work presents some specific results associated to the shadowing of a GCPV composed by dc-dc converters in a module level.

Submitted by Luciclea Silva (luci@ufpa.br) on 2018-06-20T14:06:09Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) dissertacao_modelagemsimulacaooperacao.pdf: 11311517 bytes, checksum: 53dd55b44370829a202c7c82b8e6f403 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciclea Silva (luci@ufpa.br) on 2018-06-20T14:06:42Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) dissertacao_modelagemsimulacaooperacao.pdf: 11311517 bytes, checksum: 53dd55b44370829a202c7c82b8e6f403 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-20T14:06:42Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) dissertacao_modelagemsimulacaooperacao.pdf: 11311517 bytes, checksum: 53dd55b44370829a202c7c82b8e6f403 (MD5) Previous issue date: 2018-01-19 / O presente trabalho aborda o desenvolvimento de modelos computacionais em ambiente Simulink/Matlab, a fim de simular a operação em aplicações isoladas e/ou interligadas à rede elétrica de uma minirrede de distribuição de energia elétrica com sistemas híbridos de produção de eletricidade, pertencente ao Grupo de Estudos e Desenvolvimento de Alternativas Energéticas (GEDAE), da Universidade Federal do Pará, no campus de Belém. O trabalho também descreve o sistema híbrido e seus componentes (sistemas de geração, sistemas de condicionamento de potência, minirrede e cargas propostas), bem como os modelos matemáticos, apresentando as equações dos componentes, aplicadas a estudos dinâmicos. Em seguida, os modelos dos componentes que constituem o sistema são validados e analisados a partir de dados experimentais. Apresenta-se também como resultado a integração dos modelos propostos do sistema híbrido, simulando-se três diferentes estratégias ou modos de operação como estudo de caso. O modelo desenvolvido possui a função de auxiliar esses estudos, simplificando a análise e propiciando diferentes possibilidades de simulações em curtos tempos de processamento. O objetivo principal do trabalho é disponibilizar um modelo computacional capaz de simular o comportamento de um sistema híbrido em condições de operação conectada à rede convencional ou de forma isolada. / This work is about the development of computational models in Simulink/Matlab workspace, that simulate the operation in islanded or grid connected mode of electrical energy distribution microgrid with hybrid resources, belonging to the Group of Studies and Development of Energy Alternatives (Grupo de Estudos e Desenvolvimento de Alternativas Energéticas - GEDAE) of Universidade Federal do Pará (UFPA), in the Campus of Belém. This paper also describes the hybrid systems and its components (generation systems, power conditioners, microgrid and proposed loads), also the mathematical models, presenting the equations of components applied to dynamic studies. Then the component models that compose the system are validated and analyzed based on the experimental data. It also presents the integration of the proposed models of the hybrid system, simulating three different strategies or modes of operation as a case study. The developed model has the function of helping these studies, simplifying the analysis and providing different possibilities of simulations in short processing time. The principal aim of the work is to make available a computational model able to simulate in detail the behavior of a hybrid system in connected or isolated of conventional power grid operation conditions.

Submitted by JOSIANE SANTOS DE OLIVEIRA (josianeso) on 2017-11-17T12:33:07Z No. of bitstreams: 1 Leandro Marcio Langoski_.pdf: 1055769 bytes, checksum: 05ac48d6db85bfa21f53dd99ca78b6ea (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-17T12:33:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leandro Marcio Langoski_.pdf: 1055769 bytes, checksum: 05ac48d6db85bfa21f53dd99ca78b6ea (MD5) Previous issue date: 2017-07-31 / Nenhuma / Este trabalho aborda os Sistemas Produto-Serviço (PSS), uma estratégia de inovação com o propósito de integrar produto e serviço visando atender as necessidades do cliente e reduzir os impactos ambientais. O objeto empírico é a geração de energia fotovoltaica, e, utilizando-se do estudo de caso, trabalha-se com dois tipos de PSS: o orientado ao produto e o orientado ao uso. Com a REN 482/2012, a ANEEL permitiu a geração distribuída, ou seja, uma residência, indústria ou comércio pode gerar a sua própria energia. A tese analisa como ocorre a escolha de um PSS na geração de energia fotovoltaica. Para isso, três atores são investigados: distribuidoras de energia elétrica, empresas que comercializam equipamentos de geração de energia FV e os consumidores (pessoa jurídica). Alguns itens são debatidos nas análises, como as táticas de implementação de um PSS (contratos, marketing, design de produto e serviço, e rede de atores), sustentabilidade e a cadeia da energia elétrica no Brasil. Os resultados apontam que novidades tecnológicas, equipamentos de longa duração e o modelo de mercado tradicional podem influenciar na escolha de um PSS e, assim, determinar o modelo de negócio. / This thesis approaches the Product-Service Systems (PSS), an innovation strategy with the purpose of integrating product and service in order to meet customer needs and reducing environmental impacts. The empirical object is the generation of photovoltaic energy, and, by using the case study, works with two types of PSS: the product-oriented and the use-oriented. With REN 482/2012, ANEEL allowed the distributed generation, that is, a residence, industry or enterprise can generate their own energy. The thesis analyzes how to choose a PSS in the generation of photovoltaic energy. For this, three parties are investigated: electric power distributors, companies that sell PV power generation equipment and consumers (legal entity). Some items are discussed in the analysis, such as the tactics of implementing a PSS (contracts, marketing, product and service design, and network of the actors), sustainability and the electric energy chain in Brazil. The results indicate that technological innovations, long-term equipment and the traditional market model can influence the choice of a PSS and, thus, determine the business model.