Made available in DSpace on 2017-07-10T17:11:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Romulo Bainy2.pdf: 2925977 bytes, checksum: f7adb8982457ac4631549de0def5054e (MD5) Previous issue date: 2015-03-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work evaluated the effect of the variation of some factors over the transient behavior of a feeder from a Distribution Power System where there are Distributed Generator (DG) connected. Two types of distributed generation were evaluated, which are photovoltaic and wind power. The chosen Distribution Power System has 32 nodes and was presented by (de Abreu, 2005) and (Salim, 2010). First of all, this feeder was characterized and the nodes were separated on four clusters, comply some electric characteristics from each one. Each cluster has a chosen node that represents the center of the group from the cluster, which resulted on four candidates nodes. Than, it was time to build the scenarios for simulation, they were made by two candidate node and fault node, which means that there are six possible scenarios. To chose the fault node, there is some premises: None of GD can generate on a islanded operation; It is not necessary that all scenarios has the same fault node; and, the more important one, the fault node must have fault current similar on all scenarios. The studied factors were: Loading of the feeder; Power factor of the loads; X/R relation of lines; GFV conexion; FSIG conexion. The simulation evaluated the influence of each factors. Among the five , only two showed influence in the transient behavior of the system: the connection ratio X/R and the FSIG conexion . The other three did not shown influence. Thus, the two factors correspond to valuable study object , and should be considered when evaluating the transient behavior at Distribution System with DG. / Este trabalho avaliou a influência de alguns fatores sobre o comportamento transitório de um alimentador de um sistema de distribuição com geradores distribuídos conectados. Dois tipos de geração distribuída foram avaliados, sendo eles a fotovoltaica e a eólica. O sistema elétrico de distribuição (SED) escolhido possui 32 nós e foi apresen-tado por (de Abreu, 2005) e em (Salim, 2010). Primeiramente este alimentador foi caracterizado e os nós separados em 4 clusters, conforme algumas características elétricas de cada um. Para cada cluster um nó foi escolhido como representante das centroide, ou seja, mais similar com a identidade do grupo. O trabalho seguiu com a concepção dos cenários de simulação, estes compostos pela junção destes quatro nós em duplas, além do nó de falta, o que se traduz em seis possíveis cenários. A escolha do nó para inserção de um curto-circuito trifásico respeitou três premissas: não causar ilhamento em nenhum dos geradores distribuídos; não é necessário que o nó de falta de todos os cenários seja igual; e, a premissa mais importante, que ele deve gerar uma corrente de falta com valor similar em todos os cenários.Os fatores avaliados foram: Carregamento do Alimentador; Fator de Potência das Cargas; Relação X/R das linhas de distribuição; Conexão do GFV; Conexão do FSIG.Cada um dos fatores sofreu uma quantidade específica de variações para que seu efeito sobre o comportamento transitório fosse investigado. Dentre esses cinco, apenas dois se mostraram capazes de influenciar no comportamento transitório do sistema: a relação X/R e a conexão do FSIG. Os outros três não demonstraram grande influência, sendo sempre imperceptível o efeito de sua variação. Dessa forma, a variação dos dois fatores corresponde a valioso objeto de estudo, sendo necessário considerá-los quando se deseja avaliar o comportamento transitório de um Sistema de Distribuição com geradores distribuídos.

Submitted by camilla martins (camillasmmartins@gmail.com) on 2017-03-21T13:26:12Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AnaliseDinamicaCondicao.pdf: 1439198 bytes, checksum: 5caec4c5f21c74bee7491625658cb7e5 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-03-27T13:57:03Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AnaliseDinamicaCondicao.pdf: 1439198 bytes, checksum: 5caec4c5f21c74bee7491625658cb7e5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-27T13:57:03Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AnaliseDinamicaCondicao.pdf: 1439198 bytes, checksum: 5caec4c5f21c74bee7491625658cb7e5 (MD5) Previous issue date: 2016-08-19 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Esta Dissertação analisa impactos de geradores fotovoltaicos sobre reguladores de tensão presentes em redes de distribuição. Para a realização das análises, simulou-se o comportamento de dois sistemas testes de redes de distribuição no software ANATEM, sendo o primeiro deles um sistema genérico de 20 barras e o segundo, a rede UKGDS 95 barras. Foram modelados no software geradores fotovoltaicos e funções representativas do regulador de tensão, considerando o Compensador de Queda de Tensão em Linha (LDC - line drop compensator), por meio da funcionalidade CDU. As simulações desenvolvidas refletiram o aumento da injeção de potência ativa pelos geradores na rede de distribuição, devido a variação positiva nos níveis de irradiação incidente nos módulos fotovoltaicos. Assim, tornou-se possível observar a reversão no fluxo de potência através do alimentador, a qual ocorre quando o nível de penetração da geração fotovoltaica e maior que a carga do sistema e que, em determinadas condições, leva o regulador a perder sua capacidade de regulação. Este fenômeno, no qual o regulador de tensão perde a capacidade de controlar a tensão na barra desejada, e conhecido como condição de runaway e é detalhado por meio de simulações dinâmicas, estudos até então ausentes na literatura do assunto. / Intelligent Transport Systems are several information and communication technologies applied to vehicular transportation. It is called intelligent due to its memory capacity, sensing, communication, information processing and adaptive behavior. Within this universe, the Vehicular Ad-hoc Networks (VANET) provide communication between vehicles, as well as the telecommunications infrastructure over the roads. In order to achieve connectivity continues with high data rate and low latency, the integration of vehicular networks with LTE system is pointed as a potential access technology solution. There are many challenges found to reach the QoS requirements characteristic of entertainment applications, road safety and traffic efficiency. Therefore, this dissertation proposes a methodology for the study of the impact of radio resource scheduling algorithms for vehicular networks using LTE as the access technology. This study uses a discrete simulation approach, carried out with NS-3 and SUMO tools, to evaluate five scheduling algorithms: RR, PF, TTA, CQA and PSS. The criteria used in the analysis are throughput, delay, packet loss, spectral efficiency, fairness and qualitative analysis of computational complexity. The results indicate for vehicular networks is more appropriate to apply strategies that guarantee high level of fairness between connected vehicles. The evaluation also confirm the need to use algorithms more specific, taking into account the data generation pattern of these kind of application, with the aim to ensure the best performance for the network.

Submitted by Silvana Teresinha Dornelles Studzinski (sstudzinski) on 2016-09-21T13:59:53Z No. of bitstreams: 1 Juci José de Paula_.pdf: 8768993 bytes, checksum: 367b45dfb9f603b93805a677e010f61d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-21T13:59:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Juci José de Paula_.pdf: 8768993 bytes, checksum: 367b45dfb9f603b93805a677e010f61d (MD5) Previous issue date: 2016-07-15 / Nenhuma / Em países como Alemanha, Japão, Estados Unidos e China a geração fotovoltaica ocupa lugar de destaque entre suas principais fontes geradoras de energia elétrica. No Brasil a geração fotovoltaica está sendo timidamente introduzida, contudo, ainda, não se destaca como fonte de energia elétrica em sua matriz elétrica. Há evidências de que a inércia, em seu desenvolvimento, está relacionada a barreiras econômicas, regulatórias, institucionais e de mercado. No intuito de encontrar os fatores que impedem sua difusão no estado do Tocantins, este trabalho busca através de um estudo de caso com a aplicação do método do pensamento sistêmico, gerar conhecimento sobre as principais barreiras ao uso desta fonte, objetivando atender à crescente demanda por energia elétrica e possibilitando uma popularização das fontes renováveis. Na primeira fase gerou-se um entendimento melhor sobre o tema pesquisado. Após, realizou-se entrevistas com especialistas que proporcionaram o entendimento da atual situação da difusão de sistemas fotovoltaicos no estado, confirmando a existências de barreiras e criando base para elaboração de miniestruturas sistêmicas que, posteriormente, foram consolidadas em uma única estrutura apresentando os dados encontrados. Os resultados obtidos apresentaram os problemas enfrentados pela geração distribuída fotovoltaica no estado, confirmando a existência de barreiras econômicas, institucionais, de mercado e outras, que atrapalham a difusão desta fonte. Ao final, foram propostas ações que eliminam ou minimizam estas barreiras. / In countries like Germany, Japan, the United States and China, the photovoltaic power generation occupies a prominent place among their main electric energy generating source. In Brazil, the photovoltaic power generation is being timidly introduced. However, it does not stand out as an electric power source in its energetic matrix. There are evidences that its development inertia is related to economic, regulatory, institutional and market barriers. In an attempt to find the factors that prevent its dissemination in the State of Tocantins, this research seeks to engender knowledge about the main hindrances to the use of that source, through a case study, with the application of the systemic thinking method. It aims to meet the increasing demand of electric power and making it possible a popularization of the renewable sources. In the first phase, a better understanding of the studied topic was carried out. Thereupon, some interviews with specialists were performed. They provided the comprehension of the current situation of the photovoltaic systems diffusion in the state, thus confirming the existence of obstacles and creating a basis for the preparation of systemic mini structures that, subsequently, were consolidated into a single structure, presenting the data encountered. The obtained results demonstrated the problems confronted by the distributed photovoltaic generation in the state, reaffirming the existence of economic, institutional and market barriers among others, what obstruct the spreading of that source. Actions to eliminate or minimize those obstacles were proposed.

Organic solar cells show great potential to become a commercially available technology for renewable clean energy production due to their attractive properties. Inexpensive materials and manufacturing processes, including classical roll-to-roll fabrication, as well as the ability to produce flexible, low weight, semitransparent devices are some of the advantages organic photovoltaics provide. Addressing the most common issues in these new technologies, i.e., the low efficiencies of devices and rapid degradation of materials, could bring a realistic alternative for the photovoltaic industry. In this work, the performance of P3HT:PCBM based bulk heterojunction solar cells modified through low energy gold ion implantation in the hole transporting layer, the PEDOT:PSS, is studied. Reference solar cells without gold were also fabricated and characterized for comparison. Through field emission scanning electron microscopy (FESEM) micrographs, the formation of gold nanoparticles (AuNPs) in the PEDOT:PSS has been shown layer for the highest implantation doses used. Absorbance measurements of PEDOT:PSS films before and after gold implantation further confirmed this result. TRIDYN and SRIM simulation programs estimated shallow gold implantations of ~3 nm underneath the PEDOT:PSS films surface. Current-voltage (JxV) characteristics of reference solar cells under AM 1.5 illumination presented the uncommon S-shaped curves, an abnormal deviation from typical JxV curves. This was attributed to PEDOT:PSS degradation due to oxygen and water exposure, which reduced its work function significantly. As a result, deteriorated parallel and series resistances were obtained in reference devices, which ultimately reduced their field factors and power conversion efficiencies. This abnormal behavior was consistently eliminated with the introduction of AuNPs near the PEDOT:PSS/Active-layer interface, leading to the rectification of the illuminated JxV curves of modified solar cells and the reestablishment of cell parameters. Consequently, outstanding improvements in the field factors and power conversion efficiencies were observed in these devices. This was attributed to enhancement (and prevention from the reduction) of the PEDOT:PSS work function layer due to the presence of AuNPs, which rearranged the energy levels at the interface to a more favorable state: higher electron blocking and lower hole extraction barriers. / Células solares orgânicas têm mostrado grande potencial para se tornar uma alternativa tecnológica na produção de energia limpa e renovável. Baixo custo dos materiais e dos processos de manufatura, e a possibilidade de fabricar dispositivos com baixo peso, flexibilidade e semitransparência, inclusive pelo método clássico de roll-to-roll, são algumas das vantagens oferecidas pela fotovoltaica orgânica. Resolver os problemas mais comuns destes dispositivos, como a baixa eficiência na conversão de energia e a rápida degradação dos materiais, é necessário para sua disponibilização no mercado fotovoltaico atual. Neste trabalho, células solares de heterojunção volumétrica baseadas no polímero P3HT e modificadas através da implantação de íons de ouro de baixa energia na camada de PEDOT:PSS são estudadas. Dispositivos equivalentes sem modificação de ouro também foram fabricados e caracterizados como referência. Imagens obtidas através de um microscópio eletrônico de varredura por emissão de campo (FESEM Field Emission Scannig Electron Microscopy) mostraram a formação de nanopartículas de ouro (AuNPs) na camada de PEDOT:PSS para as doses de implantação mais elevadas. Medidas do espectro de absorbância dos filmes de PEDOT:PSS antes e depois da implantação de ouro confirmam este resultado. Simulações feitas com os softwares TRIDYN e SRIM estimaram o ouro implantado em u ma profundidade de ~3 nm abaixo da superfície do PEDOT:PSS. As curvas de corrente-tensão (JxV) características das células solares de referência sob iluminação AM 1.5 mostraram um comportamento de forma S, que corresponde a um desvio da forma típica das curvas JxV. Isto foi atribuído à degradação dos filmes de PEDOT:PSS devido à exposição ao oxigênio e à água, que reduz sua função trabalho significativamente. Como resultado, deterioraram-se as resistências em paralelo e em série destes dispositivos, o que em última instância, reduziu o Field Factor (FF) e a eficiência na conversão de energia. Este comportamento anormal foi eliminado de forma consistente após a introdução de AuNPs perto da interface PEDOT:PSS/Camada-Ativa. As curvas JxV das células solares modificadas sob iluminação foram retificadas e os valores dos seus parâmetros restabelecidos. Melhorias notáveis no FF e eficiência de conversão de energia foram obtidas para todas as células solares modificadas. Isto foi atribuído ao aumento da função trabalho da camada de PEDOT:PSS pela presença das AuNPs, que reorganizou os níveis de energia na interface para um estado mais favorável: com barreiras de potencial otimizadas para bloquear a extração de elétrons e favorecer a de buracos.

El presente proyecto detalla el desarrollo de un sistema de control que tiene como objetivo mejorar el performance de aplicaciones solares para electrificación rural. La idea fundamental es que el sistema realiza el seguimiento del máximo punto de potencia en paneles solares estabilizando su funcionamiento en esta zona. Para poder diseñar y construir el sistema, se hará uso de técnicas de control, conocimientos de conversores DC-DC y además de programación de microcontroladores. Esta tesis consta de cinco capítulos. En el primer capítulo se presenta la problemática y justificación del desarrollo del proyecto, así como los objetivos buscados. En el segundo capítulo se trata el marco teórico de la tesis, una explicación de las técnicas de control utilizadas, conceptos aplicados a fuentes DC-DC y una descripción de los elementos que conforman Sistema Fotovoltaico. En el tercer capítulo se trata de la descripción del hardware, en el cual se describe el diseño del conversor DC-DC elegido. En el cuarto capítulo se presenta la descripción de la etapa de control, la cual muestra el algoritmo usado para el control, así como la simulación y los resultados. Por último, en el quinto capítulo, se muestra los resultados experimentales de la construcción del circuito y su operación, así como un informe de costos de la tesis. / The present project details the development of a control system that aims to improve the performance of solar applications for rural electrification. The designed system monitors the maximum power point in a solar panel stabilizing its operation in this area. In order to design and build the system, control techniques, knowledge of DC-DC converters and programming of microcontrollers were use. This thesis consists of five chapters. In the first chapter the problem and justification of the development of the project is presented, as well as the objectives sought. The second chapter deals with the theoretical framework of the thesis, an explanation of the control techniques used, concepts applied of DC-DC sources and a description of the elements that make up the Photovoltaic Autonomous System. The third chapter deals with the hardware description, in which the design of the chosen DC-DC converter is detail. In the fourth chapter the description of the control stage is presented, which shows the fuzzy algorithm used for the control, as well as the simulation and the results. Finally, in the fifth chapter, the experimental results of the developed prototyped are shown in a 100W photovoltaic panel control scenario then conclusion of the development process are presented as well. / Tesis

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-03-14T21:37:10Z No. of bitstreams: 1 NATÁLIA DE OLIVEIRA SANTIAGO - DISSERTAÇÃO PPGEQ 2015..pdf: 2885726 bytes, checksum: 42752aa08c69c959e3a3f1367b0e8e7a (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-14T21:37:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 NATÁLIA DE OLIVEIRA SANTIAGO - DISSERTAÇÃO PPGEQ 2015..pdf: 2885726 bytes, checksum: 42752aa08c69c959e3a3f1367b0e8e7a (MD5) Previous issue date: 2015 / Capes / O uso desenfreado de combustíveis fósseis tem causado problemas climáticos graves em todo o planeta, tais como o aquecimento global e a poluição do ar. Além de seus efeitos negativos perante a natureza, estes acarretam custos cada vez maiores de energia, devido à disponibilidade cada vez menor de reservas de petróleo, de produção e de fornecimento. Nesse contexto o hidrogênio vem a ser um vetor energético, devido a principalmente à sua alta eficiência de conversão, reciclagem e natureza não-poluente. É um combustível que não se encontra na natureza, mas ele pode ser facilmente produzido. Este trabalho apresenta a produção do hidrogênio através da eletrólise da água em meio alcalino (hidróxido de potássio, KOH) num reator de tipo bipolar usando eletrodos de espuma de níquel. A avaliação do reator eletrolítico, constituído de uma célula unitária, foi realizada pelo método estatístico de superfície de resposta visando a otimização dos experimentos através de dois planejamentos com duas variáveis dependentes: a tensão aplicada e a concentração em porcentagem de massa do KOH. A resposta é dada na forma de fluxo de hidrogênio (L/h) com o intuito de analisar o comportamento do reator em diferentes situações. A partir dos parâmetros analisados, foi encontrado o ponto ótimo de funcionamento do reator, obtido com uma concentração de 16,6% em massa de KOH e uma tensão aplicada de 2,6 V, produzindo 0,841 L/h de H2, valor máximo obtido para ambos planejamentos. / The society development is associated to the increasing use of fossil fuels, creating serious climatic problems such as global warning and air pollution. The ecological disasters, like floods and droughts, are a consequence of the increasing release of CO2 and other greenhouse gases. Besides these environmental problems, the costs relied to the extraction, production and supply of oil, are increasing due to its availability. Changes are necessary to control this situation and a way out is the use of another fuel in order to guarantee sustainability. This fuel of the future can be hydrogen, mainly due to its high conversion efficiency, recycling and non-polluting nature. It is particularly attractive as a promising substitute of the fossil fuels. This work presents the production of hydrogen by alkaline water electrolysis (potassium hydroxide, KOH) using nickel foam based electrodes. The evaluation of the electrolytic reactor, consisting of a unit cell, was performed by the statistical method of response surface experiments through two plans with two dependent variables: applied tension and KOH concentration. The response is the hydrogen flow (L/h) in order to analyze the reactor behavior in different situations. The optimum point of the reactor operation for both schedules was obtained with a concentration of 16,6% KOH and an applied voltage of 2.6 V, producing 0,841 L/h of H2.

This Master's Dissertation aims to compare two topologies of AC Module converters, applied in photovoltaic systems. The principles of operation, the characteristic equations, the parameters found are detailed for both topologies, while their transfer functions are analyzed in order to present optimized controllers. Commercial components are determined for the real system simulation, based on the same criteria for both AC Modules. The analysis of the energy injected in the grid by each topology and their respective cost with active components provides a quality index that allows a fair comparison between them and determining which topology provides superior performance on the conditions of this study. Through this index is observed that the efficiency of the converter Full-Bridge ZVS Phase Shift AC Module is superior. Experimental results of the converter are presented validating the theoretical analysis and the operation of the topology. The application of this topology is on photovoltaic systems and enables the use of these systems at small scales and with great potential for expansion. The use of photovoltaic energy is of utmost importance in the global scenario, where the search for renewable energy grows exponentially. / Esta Dissertação de Mestrado tem como objetivo a comparação entre duas topologias de conversores Módulo CA, aplicados em sistemas fotovoltaicos. Os princípios de funcionamento, as equações características e os parâmetros encontrados são detalhados para as duas topologias. São especificados componentes comerciais para a simulação do sistema, baseando-se no critério apresentado para ambos os Módulos CA. A análise da energia injetada na rede para cada topologia e o levantamento do custo com componentes ativos proporciona a criação de um índice de qualidade. Este índice permite a comparação entre elas e a determinação de qual topologia apresenta maior injeção de energia na rede com o menor investimento em componentes ativos. Através desse índice se observa que em simulação o rendimento do conversor Full-Bridge ZVS Phase Shift Módulo CA é superior. Resultados experimentais do conversor são apresentados para validar as análises teóricas e o funcionamento da topologia. A aplicação da topologia é voltada para sistemas fotovoltaicos de baixa potência e possibilita a utilização destes sistemas em pequena escala e com grande possibilidade de expansão.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este trabalho trata do estudo de uma técnica de rastreamento de máxima potência (Maximum Power Point Tracking - MPPT) baseado no método de Otimização por Enxame de Partículas (Particle Swarm Optimization - PSO), o qual é aplicado a um sistema fotovoltaico (Photovoltaic -PV) conectado a uma rede elétrica monofásica. A curva característica corrente-tensão dos painéis/arranjos fotovoltaicos têm um comportamento não-linear, e quando estes são submetidos a condições de sombreamento parcial, pode-se ocorrer o surgimento de pontos distintos de máximos locais e global. A maioria das técnicas de MPPT tradicionais não é capaz de encontrar o ponto de máximo global para a extração da máxima potência fornecida pelo sistema PV. Por conseguinte, a fim de contornar este problema, neste trabalho o método de MPPTPSO proposto é utilizado para buscar a operação do sistema no ponto de máximo global, maximizando a extração de energia dos referidos arranjos PV. Simulações e ensaios experimentais com três topologias diferentes de conversores são apresentados para demonstrar a eficácia da proposta, quando esta é comparada com o método tradicional MPPT-PO conhecido como Perturbação e Observação Observe (P&O). / This paper consists of a study of a maximum power point tracking (MPPT) technique based on the Particle Swarm Optimization (PSO) method, which is applied to a single-phase grid-tied photovoltaic system. Since photovoltaic panels have nonlinear voltage-current characteristic curves, when they are submitted to partial shading conditions, it is possible to appear distinct local and global maximum power points. On the other hand, the most traditional MPPT methods are not able to find the maximum global point for extraction the maximum power provided by the PV array. Therefore, in order to overcome this problem, MPPT-PSO based method is used for obtaining the maximum global point, maximizing the power extraction in the photovoltaic arrangements. Numerical simulations and experimental results with three different topologies of converters are presented to demonstrate the effectiveness of the proposed MPPT-PSO technique, when it is compared with the well-known Perturb and Observe (P&O) MPPT-PO technique.

[pt] Em consonância com a expansão do aproveitamento fotovoltaico no mundo, o presente trabalho busca fomentar o conhecimento do nascente mercado desta fonte energética no país. É feita uma avaliação da viabilidade econômico-financeira de sistemas de geração fotovoltaica distribuída para grandes clientes da concessionária Light, a partir da estimação do preço de um sistema de médio/grande porte assim como do retorno financeiro do mesmo ao ser submetido à análises de sensibilidade envolvendo múltiplos cenários. A análise considerou estimativas relacionadas às seguintes figuras de mérito: valor presente líquido, taxa interna interna de retorno e payback. Considerando a taxa de câmbio média encontrada no primeiro semestre de 2015 (3,30Real/euro/dólar), foi observada uma majoritária condição de viabilidade dentre os 12 cenários propostos, que levaram em conta várias combinações de taxas de inflação, taxas de desconto e adoção ou não de crédito para financiamento do investimento inicial. Posteriormente, aplicou-se a mesma análise de viabilidade econômico-financeira desenvolvida a um cliente real da concessionária (Edifício do Ministério da Fazenda). Foi realizada a modelagem 3D da edificação e a verificação do sombreamento decorrente dos próprios elementos construtivos da cobertura e dos edifícios relevantes em seu entorno. Após estimada a geração de energia fotovoltaica anual pode-se, por aproximação, concluir que a mesma seria capaz de prover 11,68 por cento da necessidade anual do edifício. Projetando-se a geração futura de energia para toda a vida útil do sistema, foi possível analisar financeiramente a viabilidade do projeto segundo os mesmos 12 cenários definidos anteriormente, tendo a situação de viabilidade ocorrido em 9 deles. / [en] The last years showed an exponential growth in the use of photovoltaics in the world. The worldwide installed capacity of 23 GW in 2009 reached the expressive mark of 139 GW in 2013, being the European continent the holder of the largest portion of it (59 per cent or 81 GW). The most recent estimates describe a still small market in Brazil, with only 20 MW of installed capacity (EPE, 2014a) and mostly located in remote areas not covered by the interconnected system. Nevertheless, the growth potential of the domestic market is promising, greater even than that presented by the leaders in the use of this source. Based on the inherent natural advantages that the country possesses (such as high levels of solar radiation), it s safe to say that the photovoltaic power generation can be an important driver to increase the participation of renewable sources and the security of our energy matrix. In fact, this movement was already anticipated by planners of the electric sector. The Power Expansion Plan with 2024 horizon, prepared by the Energy Research Company (EPE), was published in december 2015 (EPE, 2015b). Among the main projections of the plan is the increase of the installed capacity of power generation in 73.000 MW. Half of this expansion is based on renewable sources (wind, solar, biomass and small hydropower plants), and 7.000 MW exclusively from photovoltaic generation. In this context, this dissertation seeks to contribute to the deepening of the studies devoted to the nascent national photovoltaic market, covering in particular the Estate of Rio de Janeiro. The objective is to evaluate the economic feasibility of photovoltaic distributed generation systems for large customers of the distribution utility Light, estimating not only the price of a photovoltaic system of medium/large size but also the financial return and sensitivity analysis contemplating multiple scenarios.

O Brasil vive um período de crises econômica e financeira que ecoa também no setor energético e que aumenta a importância de se agregar novas usinas de geração ao sistema energético. O acréscimo de novas usinas hidrelétricas e termelétricas, entre outras fontes de energia, além da repotenciação e/ou recapacitação de usinas já em operação ou que não tenham entrado em operação, sempre contribuirá para garantir o atendimento da demanda de consumidores e para reduzir o risco de desabastecimento de energia. Nesse sentido, este trabalho pretende contribuir, apresentando um estudo de pré- viabilidade para implementação de um sistema híbrido hidrelétrico fotovoltaico na barragem de Laranjeiras, com painéis fotovoltaicos sobre o espelho d’água. Essa barragem foi construída nos anos 60 e está localizada logo a jusante da barragem de Canastra, no município de Três Coroas, no Estado do Rio Grande do Sul. O estudo foi realizado com recurso ao software HOMER (Hybrid Optimization Model for Electric Renewable), o qual exportou na homepage da NASA (National Aeronautics and Space Administration), 8 760 valores horários anuais de radiação solar para a cidade de Três Coroas, e a potência a ser gerada pela hidrelétrica foi determinada a partir de 8 760 dados horários anuais de vazão turbinada de Canastra, os quais foram disponibilizados pela CEEE (Companhia Estadual de Energia Elétrica). Estruturalmente, o trabalho é composto por três artigos, onde o primeiro faz uma revisão de trabalhos recentes sobre o uso de painéis fotovoltaicos sobre estruturas flutuantes em sistemas híbridos hidrelétricos fotovoltaicos, e os dois últimos apresentam os resultados das simulações com HOMER considerando o funcionamento da usina a fio d’água e com reservatório, respetivamente. O estudo determinou ser ótimo o funcionamento do sistema híbrido, mediante a instalação de uma micro usina hidrelétrica ao pé da barragem, com 1 497 kW de capacidade instalada, operando com painéis fotovoltaicos sobre o espelho d'água da barragem, com 180 kW de capacidade instalada, com limite de potência para compra e venda da rede igual a 400 kW, para atender a demanda das cargas consumidoras até 40 MWh/d. Essa combinação resultaria em um custo inicial de 3 984 885 US$/kW e um custo de energia de 0,026 US$/kWh. E visando otimizar o sistema de geração de energia elétrica, foi simulado e tendo sido determinado ser viável o funcionamento da usina com reservatório, com uma vazão média de 9 171 L/s, operando com um sistema fotovoltaico de 360 kW, e um limite de potência para compra e venda da rede igual a 200 kW, para atender demandas de cargas consumidoras até 40 MWh/d. Essa combinação resultaria em um custo inicial de 3 285 617 US$/kW e um custo de energia de 0,021 US$/kWh.