Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-04-19T04:10:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337871.pdf: 4939164 bytes, checksum: 508b4716a5d072e96e492825d15b2b59 (MD5) Previous issue date: 2015 / O Sistema Elétrico Brasileiro (SEB) está em contínua evolução com oobjetivo de aumentar a oferta e melhorar a qualidade da energiafornecida. Tal fato demanda o conhecimento de novas técnicas e formasde otimizar a participação mais ativa da demanda, classicamenterepresentada pelas distribuidoras, na busca por uma continua melhora naoperação do sistema. Para isso, tem-se o acesso da micro e minigeraçãodistribuída aos sistemas de distribuição também com o propósito deproporcionar um aumento da oferta de energia no SEB. Estas fontesgeralmente podem ser dotadas de monitoração e controle eletrônico , osquais contribuem para a formação de Redes Elétricas Inteligentes(Smart Grids). Com a publicação da Resolução Normativa no 482 de 17de abril de 2012, surgiram dúvidas relativas à implementação evantagens de se utilizar a micro e minigeração distribuída com oSistema de Compensação de Energia Elétrica (SCEE) como forma deincentivar o acesso de pequenos geradores ao sistema, bem como ostipos de fontes que poderão utilizar este mecanismo. Outro fator novo éa adoção da modalidade tarifária horária branca, cujo objetivo é reduziro consumo em horários de ponta, promovendo um aproveitamento maiseficiente dos recursos do sistema. Neste contexto, este trabalho tem aintenção de identificar e analisar os elementos do arcabouço regulatóriobrasileiro para apresentar simulações com o objetivo de verificar aatratividade para os consumidores optarem pelas novas modalidades detarifas, bem como por implementarem micro geração utilizando oSCEE. Assim, pretende-se verificar o impacto dessas mudanças nocontexto do SEB.<br> / Abstract : The Brazilian Electric System (BES) is in constant evolution, in order toincrease the supply and improve the power quality provided. This factdemands the knowledge of new techniques and ways to optimize thesystem, as it relates more active participation of demand in the option ofthe electric power system. It also has access Distributed Generation todistribution systems also for providing an increase in energy supply inSEB. These sources can usually be fitted with monitoring and associatedelectronic control contributing to the development of Smart Grids. Withthe publication of Normative Resolution 482 of April 17, 2012,questions arose concerning the implementation and advantages of usingDistributed Generation with the Net Metering as a way to encourageaccess by small generators the system, as well as the types of sourcesthat may use this mechanism. Another new factor is the adoption ofTime off Use Tariff, aimed at reducing consumption in peak hours,promoting a more efficient use of system resources. In this context, thisworks aims to identify and analyze the elements of the Brazilianregulatory framework, with simulations in order to verify theattractiveness to consumers opt for new forms of tariffs, as well asimplement micro using the Net Metering. Thus, we intend to verify theimpact of these changes in the context of SEB.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-09-20T04:42:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 340336.pdf: 2525972 bytes, checksum: c7f0b84613b39f559faada1a28ccb9b0 (MD5) Previous issue date: 2016 / A gestão dos recursos hídricos e energéticos são os principais desafios que a sociedade contemporânea enfrenta atualmente. Água e energia são fatores fundamentais para o desenvolvimento socioeconômico das comunidades, principalmente aquelas situadas em locais remotos, e nesse cenário, a falta de energia é o aspecto mais preocupante. Os sistemas de bombeamento fotovoltaico apresentam vantagens para a inserção em comunidades isoladas, como fácil instalação e pouca manutenção durante o ciclo de vida, porém o dimensionamento inadequado pode gerar gastos desnecessários ou comprometer o abastecimento de água. Simular o desempenho favorece a concepção de sistemas, e permite alcançar a otimização técnica e econômica em projetos da referida tecnologia. O estudo propõe um método de simulação com a utilização do GRG (Generalized Reduced Gradient), dados regionais de radiação solar, de consumo de água, de produtividade de poços e capacidade do sistema de bombeamento, para obter a referida otimização. A verificação do respectivo método foi realizada em um sistema piloto, localizado em uma comunidade rural, no município de Orleans, Estado de Santa Catarina. A localidade apresenta uma das menores média de radiação anual no país, aproximadamente 4,5 kWh/m².dia. A simulação efetuada em cenário crítico de radiação solar, e com as configurações do sistema piloto apresentou diferença percentual de 0.98% menor em relação ao comportamento monitorado, quanto ao nível de água no reservatório, evidenciando assim a eficiência do método. O uso da ferramenta auxilia no processo de tomada de decisão quanto à concepção de projetos, além de beneficiar as comunidades com acesso à água e energia, trazendo benefícios em todas as esferas: social, ambiental e econômico.<br> / Abstract: The management of water and energy resources are the main challenges that contemporary society faces nowadays. Water and energy are fundamental factors for socio-economic development of the communities, especially those located in remote locations. In this case, the access to energy is the most critical aspect. Photovoltaic (PV) water pumping systems have advantages for insertion in isolated communities, such as easy installation and low maintenance during the life cycle. However, inappropriate sizing can increase costs or affect the water supply. Simulate the performance favors the system sizing and allows achieving the technical and economic optimization of the mentioned system. The study proposes a simulation method which uses the Generalized Reduced Gradient (GRG), solar radiation regional data, water consumption, wells productivity and photovoltaic water pumping system capacity, to obtain this optimization. The method was validated in a pilot system, located in a rural community in the city of Orleans, State of Santa Catarina, Brazil. The place has one of the lowest average annual radiation in the country, approximately 4.5 kWh / m².day. Under critical period and natural system conditions, the simulation results are in a very close agreement with 0.98% of the monitored behavior, demonstrating therefore the efficiency of the method. The proposed tool can assist the decision-making process on the design projects and benefit communities where access to water and energy is limited bringing benefits in all spheres: social, environmental and economic.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2012-10-22T02:14:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 209089.pdf: 4592689 bytes, checksum: 9058734d7defadfa101033ea1d0cbcfa (MD5) / Um sistema fotovoltaico (FV) integrado à edificação e interligado à rede elétrica é um exemplo de fonte geradora de energia ideal para aplicação em áreas urbanas, principalmente em países ensolarados. Além de gerar energia onde é necessário, ele faz uso de espaços já

Made available in DSpace on 2014-08-13T14:51:01Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-05-05Bitstream added on 2014-08-13T17:59:35Z : No. of bitstreams: 1 000776616.pdf: 4325824 bytes, checksum: 557feea50cbc02fd024a9a6c5abda8d8 (MD5) / Para avaliar o desempenho dos sistemas de microgeração é necessário coletar dados de produção e consumo de energia. Neste trabalho foi desenvolvido um sistema para monitoramento da produção e consumo de energia em centrais de microgeração fotovoltaicas. Os experimentos foram realizados na central de microgeração distribuída fotovoltaica (MGD-PV) do Sítio Modelo da Fazenda Lageado e no Laboratório de Energias Renováveis do Departamento de Engenharia Rural, na Faculdade de Ciências Agronômicas da UNESP, campus de Botucatu. O sistema utiliza dispositivos baseados em hardware livre para o gerenciamento e transmissão dos dados (Arduinos) e sensores de tensão e corrente para coleta de dados na central MGD-PV. A transmissão é feita via rede sem fios (ZigBee) para uma central de dados onde um microcomputador executa programas que foram desenvolvidos para o projeto e gerenciam o armazenamento local e envio dos dados para a Internet. Para monitorar o funcionamento e acessar os dados foi criada uma página na Internet. O download dos dados pode ser feito em formato CSV – Comma-Separated Values, amplamente utilizado e que permite a importação para diversas ferramentas de software. A eficiência do sistema foi de 96% na quantidade de dados registrados. / To evaluate the performance of microgeneration systems is necessary to collect data about production and consumption of energy. In this work, a system was developed for monitoring the production and consumption of energy in micro generation photovoltaic station. The experiments were performed in the central distributed micro generation photovoltaic - MGD-PV in Sítio Modelo in Campus Lageado and Renewable Energy Laboratory, Department of Rural Engineering in College of Agronomic Science (FCA) UNESP / Botucatu. To data collect the system uses voltage and current sensors and devices based on free hardware for managing and transmitting data (Arduinos). Data are transmitted via wireless (ZigBee) to a central database where one computer runs programs developed to store, manage and transmit the data to the Internet. To monitor the operation and access the data was created a page on the Internet. The downloaded data can be done in CSV - Comma-Separated Values, widely used and allows the import for several software tools. The system efficiency was 96% in the amount of recorded data.

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 Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-12-22T13:54:34Z No. of bitstreams: 1 2017_AdrianadeSouzaOliveira.pdf: 1739783 bytes, checksum: 00b2d1ab76bf8a7f9a6424f2ee0791e0 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-02-16T19:53:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_AdrianadeSouzaOliveira.pdf: 1739783 bytes, checksum: 00b2d1ab76bf8a7f9a6424f2ee0791e0 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-16T19:53:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_AdrianadeSouzaOliveira.pdf: 1739783 bytes, checksum: 00b2d1ab76bf8a7f9a6424f2ee0791e0 (MD5) Previous issue date: 2018-02-16 / Com o crescimento das alterações climáticas, a emissão de gases do efeito estufa e os impactos ao meio ambiente, a necessidade por reduzir o uso de combustíveis fósseis tornou-se prioridade. As energias renováveis podem ser uma boa alternativa para a mitigação de impactos ambientais. Em especial a energia solar que provém do Sol e é uma energia contínua e abundante. A energia fotovoltaica provém do efeito fotovoltaico que transforma a energia solar em energia elétrica. A matéria-prima da tecnologia fotovoltaica é o silício, mas o mesmo deve conter 99,9% de pureza. Para isso, deve-se purificar o silício para produzir o wafer e os demais processos até se chegar no módulo fotovoltaico. No entanto, a produção pode gerar impactos ao meio ambiente. Este trabalho tem por objetivo avaliar os impactos ambientais causados em todo o processo produtivo do módulo fotovoltaico (FV) por meio de uma avaliação do ciclo de vida (ACV). A unidade funcional, escolhida foi o 1 kWh. A unidade funcional foi a geração de 330 kWh através da energia fotovoltaica e da energia hidrelétrica necessária para alimentar uma residência de porte médio. Foram modelados 2 cenários, o Cenário 1 com toda a produção do módulo fotovoltaico sendo realizado na China e o Cenário 2 com a produção sendo feita entre China e Brasil. Também foi realizado uma comparação da energia fotovoltaica com a geração de energia elétrica a partir do mix de energia brasileira. Para analisar a ACV, foi utilizado o GaBi Software com a base CML 2001 para modelar os cenários analisados. Os indicadores analisados foram o consumo de água e energia, o Potencial de Aquecimento Global (PAG), Potencial de Acidificação (PA), Potencial de Eutrofização (PE), o Potencial de Toxicidade Humana (PTH) e a Depleção Abiótica Fóssil (DAF). Observou-se que o Cenário 2 com a produção sendo realizada no Brasil gera menos impactos do que com toda a produção sendo realizada na China representada pelo Cenário 1. Os compostos que mais contribuíram nas categorias de impacto foram durante o processo de produção do módulo FV com o alumínio e o vidro. A purificação do silício, extração e o mix de energia chinesa também foram processos importantes nas categorias de impacto. / With the growth of climate change, greenhouse gases and impacts on the environment, the need to reduce the use of fossil fuels has become a priority. In addition to the above impacts, non-renewable sources bring harm to the ecosystem and also to society such as diseases and atmospheric infections. In this regard, renewable energy is a good alternative. Especially the solar energy that comes from the sun and is a continuous and abundant energy. Photovoltaic energy comes from the photovoltaic effect that turns solar energy into electrical energy. The raw material for photovoltaic technology is the silicon, but it should contain 99.9% purity. For this, it’s necessary to purify the silicon to produce the wafer and the other processes until arriving at the photovoltaic module. However, the production of all these processes generate impacts to the environment. The objective of this work is to evaluate the environmental impacts caused in the whole production process of the photovoltaic module by means of a life cycle assessment (LCA). A functional unit, chosen for 1 KWh. Functional file for a generation of 330 KWh through photovoltaic energy and hydroelectric energy for the solution of a medium size residence. Two scenarios were modeled, Scenario 1 with all production of photovoltaic module in China and Scenario 2 with production in production between China and Brazil. A comparison of photovoltaic energy with a generation of electric energy from the Brazilian energy mix was also carried out. To analyze an LCA, GaBi Software with a CML 2001 database was used to model the analyzed scenarios. The indicators analyzed were water and energy consumption, Global Warming Potential (GWP), Acidification Potential (AP), Potential Eutrophication (EP), Human Toxicity Potential (HPT) and Fosiotic Abiotic Depletion (ADP) . It was observed that Scenario 2 with the production being carried out in Brazil emits less impacts than with all the production being carried out in China represented by Scenario 1. The compounds that contributed the most in the impact categories were during the production process of the FV module with aluminum and glass. Silicon purification, extraction, and the Chinese energy mix were also important processes in the impact categories.

Resumo : O objetivo deste trabalho é desenvolver um estudo técnico e econômico de alternativas de suprimento energético por autoprodução em condomínios residenciais horizontais a partir do desenvolvimento de um modelo de otimização. O estudo de caso foi realizado em um condomínio residencial de São José dos Campos, cidade do estado de São Paulo. O modelo proposto analisa formas alternativas de produção de energia, compatíveis com este tipo de "empresa", a saber: eólica, fotovoltaica e geração de energia elétrica com motor de combustão interna; desta forma, busca estabelecer as bases técnicas das alternativas energéticas, considerando os aspectos técnicos e econômicos. Foram identificadas as necessidades elétricas das áreas comuns do condomínio em base temporal, nas quais o consumo e os custos são compartilhados entre os moradores. O modelo de otimização é baseado na concepção inicial de uma superestrutura que considera equipamentos comerciais para produção de energia de origem fotovoltaica, eólica e a partir de motor de combustão interna. O software LINGO foi utilizado para simulação de diferentes situações e obtenção da rota tecnológica ótima correspondente. Foram simulados cenários com diferentes condições de preços de energia e custos dos equipamentos de modo a se obter as condições nas quais as tecnologias renováveis conseguem se habilitar a compor a configuração final do sistema de autoprodução de energia elétrica / Abstract: The main purpose of this work is to develop a technical and economic study of energy supply alternatives by self-production in horizontal condominiums. The case study was developed in a neighborhood of São José dos Campos city, state of São Paulo. The proposed model analyzes alternative forms of energy production, compatible with this type of "business", namely: wind, solar and electric power generation with an internal combustion engine, thus, seeks to establish the technical basis of alternatives energy, considering the technical and economic aspects.It was identified the electrical needs of the common areas of the condominium in time basis, in which the consumption and costs are shared among the residents. The optimization model is based on the initial design of a superstructure where it is considered commercial equipment for generating energy from photovoltaic and wind sources and from internal combustion engine. The software LINGO was used to simulate different situations and obtain the corresponding optimal technological route. Were considered the simulation scenarios with different conditions of energy prices and equipment costs in order to obtain the conditions under which renewable technologies are able to be qualified to compose the final configuration of the system of electricity self-generation / Orientador: José Antonio Perrella Balestieri / Coorientadora: Diovana A. dos S. Napoleão / Banca: Teofilo Miguel de Souza / Banca: Eliane Ap. Faria Amaral Fadigas / Mestre

Orientador: Carlos Alberto Canesin / Banca: Falcondes Jose Mendes de Seixas / Banca: Guilherme de Azevedo e Melo / Banca: Marcelo Lobo Heldwein / Banca: Ernesto Ruppert Filho / Resumo: Este trabalho consiste no desenvolvimento e avaliação de conversores eletrônicos de potência para utilização de painéis fotovoltaicos, com conexão à rede de distribuição de energia elétrica em corrente alternada. No cenário de gerações fotovoltaicas as filosofias iniciais, as quais consistiam na instalação de grandes Arrays (associações série e paralelo) de painéis solares utilizando um único conversor centralizado, cariam em desuso devido à baixa eficiência e à impossibilidade de operar todos os painéis simultaneamente no ponto de máxima potência (MPP). Ao mesmo tempo, esta estratégia não permitia a instalação gradativa de painéis exigindo um alto investimento inicial. Estes são alguns dos motivos que levam a pesquisas mais recentes com conversor dedicado ao painel, que possa até ser integrado e comercializado como um único equipamento, denominado de Módulo CA fotovoltaico. Estes módulos seriam painéis fotovoltaicos prontos para a conexão à rede, com conversor que explore melhor o MPP, permitindo a modularidade, a confiabilidade e a facilidade da instalação. Por segurança, o conversor também precisa se desconectar da rede automaticamente na presença de falhas, para evitar a ocorrência do fenômeno conhecido como ilhamento. A dificuldade de construção destes módulos CA se concentra fundamentalmente do desenvolvimento do conversor de eletrônica de potência, também denominado de microinversor, por trabalhar em potências de até 300 W, compatível com a potência máxima de painéis fotovoltaicos comerciais. Para atender a esta aplicação, o conversor requer diversas características, entre as principais estão: baixo custo, alto rendimento e, especialmente, vida útil compatível com a do painel. Neste contexto, este trabalho utiliza conversores com integração de estágios... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This work aims the development and evaluation of power electronic converters to be used with photovoltaic (PV) modules connected to the alternating current electric energy distribution grid. In the scenario of photovoltaic generation, the initial philosophies, which were based on large PV solar arrays using a centralized converter, has became unused due to the low efficiency and the impossibility to operate all panels simultaneously on the maximum power point (MPP). At the same time, it is not possible the gradual installation of PV modules and is mandatory a high initial investment. These are some reasons that leaded more recent researches of panel dedicated converter, which could be embedded and sold as a single equipment, called photovoltaic AC module. These modules are PV panels ready for grid connection, with a converter that works at the MPP for each panel. This allows modularity, reliability and ease of installation. For safety reasons, the converter also has to disconnect from the grid automatically once a grid failure is detected, to avoid the phenomenon known as islanding. The construction of these modules is fundamentally a problem for power electronic converter development. This converter is also called micro-inverter due to the nominal power up to 300 W, compatible with commercially available PV panels. The converter needs several features to achieve this application, among them: low cost, high efficiency and, especially, lifetime compatible with the panels. In this context, this work uses converters with integration of stages (DC + AC), aiming to achieve the main requirements needed to turn them into a feasible alternative to the presented application. The main contribution of this work is a novel control strategy which is not found in the literature, which allows independent input-output... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Odivaldo José Seraphim / Banca: Fábio Renan Durand / Banca: José Fernando Presenço / Banca: Alexandre Dal Pai / Banca: Fernando de Lima Caneppele / Resumo: Para avaliar o desempenho dos sistemas de microgeração é necessário coletar dados de produção e consumo de energia. Neste trabalho foi desenvolvido um sistema para monitoramento da produção e consumo de energia em centrais de microgeração fotovoltaicas. Os experimentos foram realizados na central de microgeração distribuída fotovoltaica (MGD-PV) do Sítio Modelo da Fazenda Lageado e no Laboratório de Energias Renováveis do Departamento de Engenharia Rural, na Faculdade de Ciências Agronômicas da UNESP, campus de Botucatu. O sistema utiliza dispositivos baseados em hardware livre para o gerenciamento e transmissão dos dados (Arduinos) e sensores de tensão e corrente para coleta de dados na central MGD-PV. A transmissão é feita via rede sem fios (ZigBee) para uma central de dados onde um microcomputador executa programas que foram desenvolvidos para o projeto e gerenciam o armazenamento local e envio dos dados para a Internet. Para monitorar o funcionamento e acessar os dados foi criada uma página na Internet. O download dos dados pode ser feito em formato CSV - Comma-Separated Values, amplamente utilizado e que permite a importação para diversas ferramentas de software. A eficiência do sistema foi de 96% na quantidade de dados registrados. / Abstract: To evaluate the performance of microgeneration systems is necessary to collect data about production and consumption of energy. In this work, a system was developed for monitoring the production and consumption of energy in micro generation photovoltaic station. The experiments were performed in the central distributed micro generation photovoltaic - MGD-PV in Sítio Modelo in Campus Lageado and Renewable Energy Laboratory, Department of Rural Engineering in College of Agronomic Science (FCA) UNESP / Botucatu. To data collect the system uses voltage and current sensors and devices based on free hardware for managing and transmitting data (Arduinos). Data are transmitted via wireless (ZigBee) to a central database where one computer runs programs developed to store, manage and transmit the data to the Internet. To monitor the operation and access the data was created a page on the Internet. The downloaded data can be done in CSV - Comma-Separated Values, widely used and allows the import for several software tools. The system efficiency was 96% in the amount of recorded data. / Doutor