Made available in DSpace on 2014-06-12T18:36:54Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo9127_1.pdf: 2361430 bytes, checksum: 1d2eedcd092bf667f87e4fc6a05b465b (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007 / Nos últimos cinqüenta anos, o uso da energia solar no mundo tem crescido consideravelmente em suas principais modalidades de aproveitamento: térmica e fotovoltaica. Apesar da significativa evolução da tecnologia fotovoltaica ao longo das últimas décadas, o custo da energia produzida por esses sistemas continua sendo elevado quando comparado à energia produzida por sistemas convencionais. Diversos meios que tendem a reduzir esses custos têm sido experimentados, dentre os quais se encontra o uso de dispositivos de acompanhamento do movimento do Sol (rastreadores). Neste trabalho é apresentado um modelo de rastreador solar com seguimento em uma direção, desenvolvido e construído nos laboratórios do Grupo de Pesquisas em Fontes Alternativas de Energia. Este rastreador utiliza em seu circuito de controle componentes eletrônicos simples e de baixo custo. Uma estrutura mecânica simples foi também desenvolvida. Estas características, juntamente com a não utilização de baterias, resultaram em um sistema que não possui o alto custo relacionado à aquisição e manutenção de sistemas de rastreamento comercialmente disponíveis. O circuito eletrônico desenvolvido utiliza a energia gerada pelos módulos fotovoltaicos do sistema para realizar o acompanhamento ao longo do dia. A ausência de geração de energia durante a noite foi utilizada para garantir a reinicialização do circuito eletrônico de controle, que ativa o retorno do arranjo à posição inicial ao ser alimentado pelos módulos do sistema na manhã seguinte. Isto eliminou a necessidade de um sensor específico para acionar o retorno. Ajustes realizados no sistema de controle com o rastreador em funcionamento tornaram o rastreador menos sensível a radiação difusa, diminuindo a ocorrência de erros no seguimento do Sol em dias nublados (problema típico em sistemas de rastreamento). Testes realizados com o sistema acompanhando o Sol em seu movimento Leste-Oeste mostraram resultados que validam o sistema. O rastreador se comportou de forma confiável mesmo em dias nublados e com baixo nível de radiação, apresentando boa precisão no seguimento do movimento do Sol para altos níveis de irradiância, com erros máximos de 1 grau. Foram verificados ganhos na energia diária coletada variando entre 15%, para um dia nublado, e 31% para um dia de céu limpo. O rastreador montado apresentou um custo equivalente a cerca de 34% do custo de um rastreador comercialmente disponível com capacidades semelhantes

Made available in DSpace on 2014-06-12T23:17:17Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo9159_1.pdf: 2361017 bytes, checksum: 07cf8df26e7215fe5ac6bc4067e4d085 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007 / Nos últimos cinqüenta anos, o uso da energia solar no mundo tem crescido consideravelmente em suas principais modalidades de aproveitamento: térmica e fotovoltaica. Apesar da significativa evolução da tecnologia fotovoltaica ao longo das últimas décadas, o custo da energia produzida por esses sistemas continua sendo elevado quando comparado à energia produzida por sistemas convencionais. Diversos meios que tendem a reduzir esses custos têm sido experimentados, dentre os quais se encontra o uso de dispositivos de acompanhamento do movimento do Sol (rastreadores). Neste trabalho é apresentado um modelo de rastreador solar com seguimento em uma direção, desenvolvido e construído nos laboratórios do Grupo de Pesquisas em Fontes Alternativas de Energia. Este rastreador utiliza em seu circuito de controle componentes eletrônicos simples e de baixo custo. Uma estrutura mecânica simples foi também desenvolvida. Estas características, juntamente com a não utilização de baterias, resultaram em um sistema que não possui o alto custo relacionado à aquisição e manutenção de sistemas de rastreamento comercialmente disponíveis. O circuito eletrônico desenvolvido utiliza a energia gerada pelos módulos fotovoltaicos do sistema para realizar o acompanhamento ao longo do dia. A ausência de geração de energia durante a noite foi utilizada para garantir a reinicialização do circuito eletrônico de controle, que ativa o retorno do arranjo à posição inicial ao ser alimentado pelos módulos do sistema na manhã seguinte. Isto eliminou a necessidade de um sensor específico para acionar o retorno. Ajustes realizados no sistema de controle com o rastreador em funcionamento tornaram o rastreador menos sensível a radiação difusa, diminuindo a ocorrência de erros no seguimento do Sol em dias nublados (problema típico em sistemas de rastreamento). Testes realizados com o sistema acompanhando o Sol em seu movimento Leste-Oeste mostraram resultados que validam o sistema. O rastreador se comportou de forma confiável mesmo em dias nublados e com baixo nível de radiação, apresentando boa precisão no seguimento do movimento do Sol para altos níveis de irradiância, com erros máximos de 1 grau. Foram verificados ganhos na energia diária coletada variando entre 15%, para um dia nublado, e 31% para um dia de céu limpo. O rastreador montado apresentou um custo equivalente a cerca de 34% do custo de um rastreador comercialmente disponível com capacidades semelhantes

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.

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.

Dentre as diferentes fontes conhecidas identifica-se a energia solar fotovoltaica como um interessante mecanismo para a produção de eletricidade, apresentando um grande crescimento ao redor do mundo, principalmente no caso Brasileiro, em que é verificado, nos últimos anos, um aumento do uso desses sistemas de forma conectada à rede e em ambientes urbanos. Apesar da confiabilidade técnica, os sistemas fotovoltaicos ainda apresentam dúvidas relacionadas ao seu desempenho operacional em ambientes com elevado nível de poluição e/ou que apresentam expressiva quantidade de material particulado suspenso, o que abre espaço para a busca e pesquisa de informações no âmbito da sujidade, custos e benefícios da frequência de limpeza, bem como índices de consumo de água, possibilitando auxiliar na operacionalidade dos sistemas. Nesta dissertação, apresenta-se uma breve revisão de literatura sobre o tema e apresenta-se um estudo que analisa perdas de produtividade de energia, ao longo de 12 meses, em geradores fotovoltaicos situados em uma localidade propensa ao efeito da sujidade, quantificando perdas de energia da ordem de 0,6 % ao mês, 3,0 % em seis meses e 6,0 % ao ano, bem como, saturação de sujidade em 8 meses, custos de limpeza, mão-de-obra, consumo de água e tempo de limpeza. Este estudo também apresenta recomendações em relação a procedimentos de limpeza em sistemas fotovoltaicos. / Among the different known sources, photovoltaic solar energy is identified as an interesting mechanism for electricity production, presenting a great growth around the world, especially in Brazilian case where is verified, in the last years, an interesting evolution related to the use of these systems in an urban environment and also grid-connected. Despite having a high technical reliability, photovoltaic systems still have doubts related to their operational performance in environments with high pollution level, and/or which present an expressive quantity of particulate matter, which opens space to research and investigation of many informations associated to the soiling field, costs and benefits of cleaning schedule, as well as water consumption index, making possible support the system operability. In this dissertation, shows up a brief literature review about the theme and displays a study which analyzes the energy productivity losses, along 12 months, in photovoltaic generators located in a region prone to the soiling effect, quantifying energy losses in the order of 0.6 % per month, 3.0 % in six months and 6.0 % in one year, as well as soiling saturation in 8 months, cleaning costs, labor, water consumption and cleaning time. This study also shows recommendations regarding cleaning procedures in photovoltaic systems.

Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2018-04-20T14:37:35Z No. of bitstreams: 1 TÚLIO ALBUQUERQUE DIAS – DISSERTAÇÃO (PPGEE) 2016.pdf: 5822647 bytes, checksum: 7cd3ed5c6dd5eedcd93037a70c98ddd7 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-20T14:37:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TÚLIO ALBUQUERQUE DIAS – DISSERTAÇÃO (PPGEE) 2016.pdf: 5822647 bytes, checksum: 7cd3ed5c6dd5eedcd93037a70c98ddd7 (MD5) Previous issue date: 2016-10-18 / Capes / Este trabalho trata da aplicação da geração fotovoltaica residencial associada à utilização de banco de baterias com a finalidade de reduzir à elevação e variação da potência injetada na rede. Dessa forma o sistema de armazenamento é utilizado para absorver a energia excedente imposta pela geração ao longo do dia fornecendo ou absorvendo potência constante a rede elétrica. Diante desta abordagem, este trabalho tem por objetivo descrever e analisar estratégias de controle em sistemas FV associadas ao controle de carga e descarga de um banco de baterias chumbo-ácido associadas em série, para reduzir a alta potência injetada na rede, devido ao fato que o pico de geração, muitas vezes não coincide com o horário de pico de consumo. Foram apresentadas topologias convencionais para este tipo de sistema e partir da escolha de uma topologia genérica, foi obtido à modelagem do sistema FV/Bateria conectado a rede elétrica para obter as funções de transferência e respectivas malhas de controle da planta. Na sequência foi feito uma avaliação das estratégias de controle aplicadas, gerando resultados por simulação e experimentais que validam as estratégias analisadas. Para avaliar a redução da potência injetada na rede com a inserção do sistema de armazenamento, foi descrito um modelo simplificado da rede de BT. Os resultados obtidos via simulação comprovaram que foi possível regular adequadamente o fluxo de potência dos painéis para as baterias e a rede elétrica, como também reduzir a variação e elevação da potência na rede, gerada pela mudança dos níveis de irradiação. Como consequência desta ação foi evidenciada também à redução da elevação da tensão no Ponto de Acoplamento comum (PAC). / This work deals with the application of residential photovoltaic generation associated with the use of battery banks with the purpose of reducing the elevation and variation of the injected power in the network. In this way the storage system is used to absorb the surplus energy imposed by the generation during the day supplying or absorbing constant power to the electrical network. In this approach, this work aims to describe and analyze control strategies in PV systems associated with the control of load and discharge of a bank of lead-acid batteries associated in series, to reduce the high power injected in the network, due to the fact that The generation peak often does not coincide with peak consumption times. It was presented the conventional topologies for this type of system and from the choice of a generic topology, was obtained to the modeling of the FV / Battery system connected to the electrical network to obtain the transfer functions and respective control meshes of the plant. An evaluation of the applied control strategies was carried out, generating simulation and experimental results that validate the analyzed strategies. To evaluate the reduction of the injected power in the network with the insertion of the storage system, a simplified model of the LV network was described. The results obtained through simulation showed that it was possible to adequately regulate the power flow of the panels to the batteries and to the electrical network, as well as to reduce the variation and increase of the power in the network, generated by the change of the irradiation levels. As a consequence of this action was also evidenced to the reduction of the voltage increase at the Common Coupling Point (PAC).

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.

Orientadora: Profa. Dra. Ahda Pionkoski Grilo Pavani / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Santo André, 2017. / O uso da energia solar fotovoltaica tem aumentado significativamente nos últimos anos. Atualmente, uma das formas mais empregadas para o aproveitamento desta fonte de energia é a instalação de placas fotovoltaicas em telhados de instalações residenciais. No Brasil, especificamente, este tipo de instalação vem crescendo desde a implementação do sistema de compensação de créditos, em que os consumidores podem injetar o excedente de energia na rede elétrica e receber créditos por esta energia. Este sistema traria grande flexibilidade de controle para minimizar os impactos da conexão de GF à rede elétrica, se incentivasse também o uso de unidades de armazenamento local com capacidade compatível à potência do gerador. A conexão de Geração Fotovoltaica (GF) à rede elétrica em elevado nível causa diversos impactos ao sistema, deteriorando os indicadores de qualidade, dentre eles, a variação de tensão é um dos principais limitadores, decorrente da relação entre a injeção de potência e a tensão das barras. Neste contexto, as possíveis elevações de tensão devido à GF em dias ensolarados, cujo período de máxima geração coincide com período de carga moderada devem ser analisadas. Desta forma, neste trabalho é analisado o uso de baterias de grande porte conectadas à rede primária de distribuição com o objetivo de minimizar os impactos da elevada conexão de GF na tensão da rede, isto é, mantendo um perfil de tensão adequado durante a operação e minimizando variações de tensão de curta duração devido à passagem de nuvens. Os estudos são baseados em fluxo de potência série-temporal utilizando o software OpenDSS. Com a análise dos resultados é possível verificar a efetividade da instalação de baterias na rede primária de distribuição para manter os níveis adequados de tensão. Os resultados obtidos indicam possíveis soluções e podem nortear concessionárias e operadores do sistema no planejamento e otimização das redes de distribuição em um cenário futuro com alta penetração de geradores fotovoltaicos. / The use of photovoltaic solar energy has increased significantly in recent years. Currently, one of the most used forms for the use of this energy source is the installation of photovoltaic panels on residential roofs. In Brazil, specifically, this type of facility has been growing since the implementation of the credit compensation system, in which consumers can inject surplus energy into the grid and receive credits for this energy. This system would bring great flexibility to the grid control to minimize the impacts of Photovoltaic Generation (PG) in the electrical network, if it were also encouraged the use of local storage units with compatible capacity to the power of generator. The connection of PG to the grid at high level causes several impacts to the system, deteriorating the quality indicators, among them, the voltage variation is one of the main limiters, due to the relation between the injection of power and the voltage of the buses. In this context, possible stress elevations due to PG on sunny days, whose maximum generation period coincides with moderate load period; should be analyzed. Thus, in this work the use of large batteries connected to the primary distribution network is analyzed in order to minimize the impacts of the high PG connection on the mains voltage that is, maintaining a suitable voltage profile during the operation. The studies are based on serial-temporal power flow using OpenDSS software. With the analysis of the results it is possible to verify the effectiveness of the installation of batteries in the primary distribution network in order to maintain adequate voltage levels. The results indicate possible solutions and can guide concessionaires and system operators in the planning and optimization of distribution networks in a future scenario with high penetration of photovoltaic generators.

Submitted by Jakeline Ortega (jakortega@unoeste.br) on 2018-11-14T14:11:53Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Italo Alves Montorio Junior.pdf: 2592698 bytes, checksum: 9d5d77bf50e136499f027f34e9729644 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-14T14:11:53Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Italo Alves Montorio Junior.pdf: 2592698 bytes, checksum: 9d5d77bf50e136499f027f34e9729644 (MD5) Previous issue date: 2018-05-29 / Humanity goes through a period of great transformations. Anthropic activity, mainly in recent years, has been substantially modified the terrestrial environment. Practices which damage the Earth system, such as Greenhouse Gas (GHG) emissions, can compromise the terrestrial life. The utilization of non-renewable sources has promoted a significant increase in air pollutant emissions. It supposes that the population, now estimated at more than seven billion, is expected to reach around 10 billion people by 2050 and the global economy to triple in this period, conditions that will lead to large increases in global demand for energy. Due to this continuous and progressive increase in energy consumption, it will be necessary to generate more electricity. Therefore, there is a need of an intense analysis of the anthropic practiced activities. The hypothesis of this work is presented as the alteration of the Electric Matrix composition in order to mitigate the Greenhouse Gas emission. The present work has as objectives to study the projection of GHG emission in the Brazilian Electrical Matrix by the year 2050 using the "Calculadora Brasil 2050" application, to perform a case study of the alteration in the Electric Matrix composition of energy consumed by Instituto Federal de São Paulo, Presidente Epitácio Campus, through a photovoltaic micro power plant and the an energy efficiency program, and finally, to study the global Electrical Matrix composition and its implications on environmental issues through qualitative and quantitative documentary research of applied nature. The Brazilian Electrical Matrix is expected to have an increment in the use of photovoltaic solar energy and in energy efficiency to maintain GHG emissions in the year of 2050 at the same current levels. There was an 8.30% reduction in the consumption of the Electrical Energy (EE) acquired from the distribution network with the installation of the photovoltaic micro power plant, and it occurred a reduction of 51% in the EE consumption for lighting with the implemented energy efficiency program. The institution stopped using 1,386.78 KWh per month from non-renewable sources, which is equivalent to a reduction of 31.8%, proving the alteration in the Electric Matrix consumed by the campus. In the world, countries have a distinct relation between the use of renewable and non-renewable sources for EE generation, implicating in a possibility of classification of these countries in relation to environmental issues by the Environmental Contribution Rate (ECR). The Environmental Balance Time (EBaT) of photovoltaic panels is related to the ECR and the Energy Pay Back Time (EPBT) of the system. / A humanidade passa por um período de grandes transformações. A atividade antrópica, principalmente nos últimos anos, tem modificado substancialmente o ambiente terrestre. Práticas que lesionam o sistema do planeta Terra, como as emissões de gases de efeito estufa, podem comprometer a vida terrestre. A utilização de fontes não renováveis promoveu um acréscimo significativo nas emissões de poluentes atmosféricos. Supõe-se que a população, hoje estimada em mais de sete bilhões, chegue ao redor de dez bilhões de indivíduos em 2050 e que a economia global triplique neste período, condições que levarão a grandes aumentos na demanda global por energia. Devido a este aumento contínuo e progressivo do consumo de energia, será necessário gerar mais eletricidade. Portanto, há a necessidade de uma profunda análise das atividades antrópicas praticadas. A hipótese deste trabalho apresenta-se como a alteração da composição da Matriz Elétrica a fim de mitigar a emissão de gases de efeito estufa. O presente trabalho tem como objetivos estudar a projeção da emissão de GEE na Matriz Elétrica brasileira até o ano de 2050 utilizando o aplicativo “Calculadora Brasil 2050”, realizar um estudo de caso da alteração da composição da Matriz Elétrica da energia consumida pelo Instituto Federal de São Paulo Câmpus Presidente Epitácio por meio de uma micro usina fotovoltaica e de um programa de eficiência energética e, finalmente, estudar a composição da Matriz Elétrica mundial e suas implicações nas questões ambientais por meio de uma pesquisa documental quali quantitativa e de natureza aplicada. A Matriz Elétrica brasileira deverá ter um incremento na utilização da energia solar fotovoltaica e em eficiência energética para manter as emissões de GEE no ano de 2050 nos mesmos níveis atuais. Com a instalação da micro usina fotovoltaica ocorreu uma redução 8,30% no consumo de Energia Elétrica (EE) adquirida da rede de distribuição e com o programa de eficiência energética implantado, ocorreu uma redução de 51% do consumo de EE para a iluminação. A instituição deixou de utilizar, mensalmente, 1.386,78 KWh provenientes de fontes não renováveis, o que equivale a uma redução de 31,8%, comprovando a alteração da Matriz Elétrica consumida pelo câmpus. No mundo, os países possuem uma relação distinta entre a utilização de fontes renováveis e não renováveis para a geração de EE, implicando em uma possibilidade de classificação destes países em relação às questões ambientais pela “Environmental Contribution Tax” (ECR). O “Environmental Balance Time” (EBaT) dos painéis fotovoltaicos está relacionado com o ECR e com o “Energy Pay Back Time” (EPBT) do sistema.

As edificações comerciais, públicas e residenciais foram responsáveis em 2014 por 50% do consumo de eletricidade no país. Considerando os últimos dez anos, enquanto o consumo médio dos diferentes setores da economia cresceu 3,5% ao ano, o consumo do setor comercial cresceu 5,4%. Os edifícios de escritórios corporativos representam grandes consumidores de energia, chegando a valores superiores aos 200 kWh/m2.ano. A geração distribuída é uma solução que vem sendo estudada no país, primeiramente pela aprovação da Resolução Técnica 482:2012 da ANEEL, que regulamenta a geração de eletricidade na baixa tensão e depois pela aprovação da Portaria 381:2015 que dispõe sobre a geração de eletricidade na média tensão. Apesar do crescimento da geração por fontes fotovoltaicas no mundo, no Brasil essa geração ainda é mínima frente às fontes hídricas e térmicas. Nos edifícios de escritórios corporativos a instalação de painéis fotovoltaicos na cobertura é bastante limitada, devido à disputa de espaço com outros serviços, como as áreas técnicas e heliponto. Nesse contexto, as fachadas aparecem como oportunidade para geração de eletricidade, através da tecnologia fotovoltaica integrada na arquitetura (BIPV). Nesse estudo foi avaliada a viabilidade técnica e financeira da geração integrada à arquitetura dos edifícios de escritórios corporativos da cidade de São Paulo a partir do uso de vidros fotovoltaicos. Os resultados indicam que existe um potencial de redução de 15% no consumo de eletricidade anual, considerando tanto a geração de eletricidade, quanto a redução do consumo do sistema de ar condicionado, que tem sua carga térmica reduzida com o uso dos vidros fotovoltaicos. A tecnologia já é viável financeiramente no mercado brasileiro quando associada ao vidro refletivo, apresentando um tempo de retorno simples de 2,9 anos, uma TIR de 34,2% e um VPL de 1.779.257,53, para um edifício em torre com 28.010 m2 de área condicionada e 21 andares. / Commercial, public and residential buildings accounted in 2014 for 50% of electricity consumption in Brazil. Considering the last ten years, while the average consumption of the different sectors of the economy increased by 3.5% per year, the consumption of the commercial sector grew 5.4%. Corporate buildings are major energy consumers, reaching values in the range of 200 kWh/m2.year. Distributed generation is a solution that has been studied in the country, primarily with the approval of the Technical Resolution 482:2012, which regulates the generation of electricity at low voltage and then with the approval of the General Ordinance 381:2015 which regulates the generation of electricity at medium voltage. Despite the growth in generation from photovoltaic sources in the world, in Brazil this generation is still minimal when compared to other sources, like hydro and thermal plants. In commercial buildings, the space to install photovoltaic panels on the roof is quite limited. In this context the facades appear as an opportunity to generate electricity through photovoltaic technology integrated in the architecture (BIPV). In this study we evaluated the technical and financial feasibility of the integrated generation to the architecture of corporate buildings in the city of Sao Paulo. The results indicate a 15% reduction potential in annual electricity consumption, considering both the electricity generation and the reduction of the consumption by the air conditioning system, which has a reduced thermal load when photovoltaic glass is used. The BIPV technology is already feasible in the Brazilian market when coupled with reflective glass, showing a simple payback of 2.9 years, an IRR of 34.2% and a NPV of 1,779,257.53, for a building with 28,010 m2 and 21 floors.