Submitted by Lara Oliveira (lara@ufersa.edu.br) on 2018-01-17T21:17:50Z No. of bitstreams: 1 IsaúMB_DISSERT.pdf: 2720241 bytes, checksum: 6f834d2d4c55c17ad70d6fca472fbb7a (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Christiane (referencia@ufersa.edu.br) on 2018-02-20T14:29:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 IsaúMB_DISSERT.pdf: 2720241 bytes, checksum: 6f834d2d4c55c17ad70d6fca472fbb7a (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Christiane (referencia@ufersa.edu.br) on 2018-02-20T14:31:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 IsaúMB_DISSERT.pdf: 2720241 bytes, checksum: 6f834d2d4c55c17ad70d6fca472fbb7a (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-20T14:31:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 IsaúMB_DISSERT.pdf: 2720241 bytes, checksum: 6f834d2d4c55c17ad70d6fca472fbb7a (MD5) Previous issue date: 2017-08-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Environmental problems, like global warming and pollution, together with the rising fossil fuels prices in recent years have increased search for alternative energy sources, that are clean and sustainable at the same time. Among the main sources, it is possible to highlight the photovoltaic solar energy. For being a source of clean renewable energy with a low maintenance rate, photovoltaic solar energy has been gaining attention worldwide, and with this the Grid-Connected Photovoltaic System (GCPV) has grown in the last decades. Despite the benefits from the GCPV, for being a relatively new technology when compared with other energy sources, the same is not yet fully consolidated, and its installation requires care in regard to quality of electrical power. Problems such as production of harmonics, overvoltage and low power factor are common to these types of systems. Several researches are conducted every year and regulations are created, in order to reconcile the photovoltaic generation with the power distribution network. Therefore, the present work aims to identify, measure and analyze the behavior of GCPV of 3 kWp of UFERSA, in the city of Mossoró-RN, in order to verify the possible impacts to the quality of the electric energy associated with GCPV. In this research it was noticed that all the parameters are within the current standard regulations, however the high indexes of harmonic distortion rate made necessary the elaboration of a low-pass filter to attenuate the unwanted frequencies. With the simulation of the filter in Simulink, an attenuation of up to more than 60% was verified, thus improving the quality of the energy generated by the system / Os problemas ambientais, como o aquecimento global e a poluição, juntamente com o crescente preço dos combustíveis fósseis nos últimos anos, elevaram a procura por fontes alternativas de energia, que ao mesmo tempo fossem limpas e sustentáveis. Dentre as principais fontes, pode-se destacar a energia solar fotovoltaica. Por ser uma fonte de energia limpa, renovável e com baixo índice de manutenção, a energia solar fotovoltaica vem ganhando destaque no mundo inteiro, e com isso os Sistemas Fotovoltaicos Conectados à Rede (SFCR) cresceu nas últimas décadas. Apesar dos benefícios oriundos dos SFCR, por ser uma tecnologia relativamente nova quando comparada com outras fontes de energia, a mesma ainda não está totalmente consolidada, e sua instalação requer cuidados no que diz respeito à qualidade de energia elétrica. Problemas como produção de harmônicos, sobretensão e baixo fator de potência são comuns a estes tipos de sistemas. Várias pesquisas são realizadas todos os anos, e normas e regulamentos são criados, a fim de conciliar a geração fotovoltaica com a rede elétrica de distribuição. Portanto, o presente trabalho tem como objetivo identificar, medir e analisar o comportamento do SFCR de 3 kWp da UFERSA, na cidade de Mossoró-RN, a fim de se verificar os possíveis impactos à qualidade da energia elétrica associados aos SFCR’s. Nesta pesquisa percebeu-se que todos os parâmetros estão dentro das normas vigentes, porém os altos índices de taxa de distorção harmônica fizeram necessário a elaboração de um filtro passa-baixa para atenuar as frequências indesejadas. Com a simulação do filtro no Simulink, constatou-se uma atenuação de até mais de 60%, melhorando assim a qualidade da energia gerada pelo sistema / 2018-01-17

Submitted by Michel Bucci Peroni (peronimichel@gmail.com) on 2018-06-15T11:34:42Z No. of bitstreams: 1 Trabalho Aplicado_Michel Bucci Peroni_15_06.pdf: 5531820 bytes, checksum: 8ac0893b9df6f4ac5552a41b8dae5f4b (MD5) / Approved for entry into archive by Simone de Andrade Lopes Pires (simone.lopes@fgv.br) on 2018-06-15T17:16:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Trabalho Aplicado_Michel Bucci Peroni_15_06.pdf: 5531820 bytes, checksum: 8ac0893b9df6f4ac5552a41b8dae5f4b (MD5) / Approved for entry into archive by Isabele Garcia (isabele.garcia@fgv.br) on 2018-06-15T20:44:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Trabalho Aplicado_Michel Bucci Peroni_15_06.pdf: 5531820 bytes, checksum: 8ac0893b9df6f4ac5552a41b8dae5f4b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-15T20:44:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Trabalho Aplicado_Michel Bucci Peroni_15_06.pdf: 5531820 bytes, checksum: 8ac0893b9df6f4ac5552a41b8dae5f4b (MD5) Previous issue date: 2018 / O presente trabalho tem como objetivo avaliar os elementos-chave que contribuem para a viabilidade econômico-financeira e identificar as principais barreiras para implantação de um sistema de geração distribuída de energia solar fotovoltaica no setor comercial. Trata-se de um estudo de caso com triangulação de dados a partir de dois supermercados localizados no interior de Minas Gerais. Foram realizadas entrevistas com diferentes stakeholders com objetivo de ampliar a visão acerca das barreiras existentes no setor de energia solar fotovoltaica. Os resultados demonstram, a partir dos estudos de casos, que o investimento é viável e um dos fatores que mais contribui para a viabilidade econômico-financeira é o preço da tarifa de energia elétrica. Conclui-se que a geração de energia solar fotovoltaica tem se tornado cada vez mais competitiva, em parte pela redução nos custos dos módulos fotovoltaicos e pelo preço da tarifa de energia praticadas pelas concessionárias. Aliada ao grande potencial solar existente no Brasil e considerando que, para o setor varejista, a energia elétrica é a segunda maior despesa, subindo quase 40% desde 2014, além das expectativas de retomada do crescimento econômico do País, a geração distribuída de energia solar fotovoltaica é uma alternativa que pode contribuir para mitigar problemas ambientais, reduzindo a emissão dos gases de efeito estufa e também o impacto nas mudanças climáticas. / This study aims to evaluate the key elements that contribute to economic-financial viability and to identify the main barriers to implement a system of distributed generation of photovoltaic solar energy in the commercial sector. It is a case study with triangulation of data from two supermarkets located in the interior of Minas Gerais State, in Brazil. Interviews have been conducted with different stakeholders aiming to broaden the comprehension of the existing barriers in photovoltaic solar energy sector. Results from the case studies show that investment is viable and one of the factors that contributes most to the economic-financial viability is the price of electricity rate. The conclusion is that generation of photovoltaic solar energy has become increasingly competitive, partially due to reduction in costs of photovoltaic modules and price of energy rate charged by concessionaires. Combined with the great solar potential in Brazil and considering that, for the retail sector, electricity is the second largest expenditure, rising almost 40% since 2014, in addition to the expectations of a resumption of the country's economic growth, distributed generation of photovoltaic solar energy is an alternative that can contribute to mitigate environmental problems, reducing both emission of greenhouse gases and impact on climate change.

[ES] La restructuración que han sufrido los sectores eléctricos a nivel mundial y las políticas energéticas que se plantean en el futuro en Europa, tienen como objetivo aumentar la competitividad de los consumidores mediante, entre otras acciones, conseguir precios de la electricidad más competitivos. Esta situación resulta especialmente delicada en España donde las carencias del sector eléctrico no han sido paliadas por la ley 54/1997 que modificaba la estructura del sector ni por las sucesivas modificaciones que se han planteado con posterioridad. La falta de transparencia en muchos procesos y la carencia de mecanismos de compra y venta de electricidad han sido dos factores clave de este fracaso. Además, una de las principales razones para este desajuste es precisamente la irrupción de un alto porcentaje de energías renovables en la generación y su deficiente tratamiento regulatorio. Como resultado de esto último surge una gran incertidumbre en los propietarios de los parques de generación renovable, en cuanto a su remuneración y condiciones de actividad. El objetivo principal que busca esta tesis es desarrollar una metodología que permita a los consumidores del sector industrial con unas determinadas características de elevado consumo energético y posibilidad de instalar generación renovable adicional, de planificar y gestionar de manera óptima y dinámica sus recursos y consumos energéticos en aras de un beneficio económico, social y ambiental. Esto implica, fundamentalmente, conocer su forma de consumir energía, flexibilidad en este consumo, así como los factores externos que pueden variarlo. Así mismo, tiene que tener información de los costes de operación del sistema de suministro de energía eléctrica en los que puede influir y de esta forma afrontar su principal reto que es tomar de forma anticipada las decisiones que le permitirá la optimización de su gasto energético participando a la vez en la mejora de los beneficios sociales y ambientales. / [CAT] Worldwide restructuring suffered by electrical sectors together with energy policies that are proposed for the future in Europe aim to an increase of the consumers competitiveness throughout, among other actions, achieving more competitive electricity prices. This is a critical situation in Spain where the shortcomings of the electricity sector have neither been alleviated under Law 54/1997, which modified the structure of the sector, nor with the successive modifications that have been raised subsequently. The lack of transparency in many processes and the lack of mechanisms for buying and selling electricity have been two key factors in this failure. Furthermore, one of the main reasons for this mismatch is precisely the emergence of a high percentage of renewable energy in the generation and its poor regulatory treatment. As a result, a great uncertainty arises in the owners of renewable generation parks, as far as their remuneration and activity conditions are concerned. The main objective of this PhD thesis is to develop a methodology that allows industrial consumers for certain characteristics of high energy consumption and the possibility of installing additional renewable generation, to plan and manage in an optimal and dynamic way their resources and energy consumption for the sake of an economic, social and environmental benefit. That implies, basically, knowing the way of consuming energy, the flexibility in the consumption, as well as the external factors that may vary it. Likewise, they need information on the operating costs of the electric power supply system on which they can have influence, and thus face the main challenge, which is to make in advance the decisions that will allow them to optimize energy expenditure by participating, at the same time, in the improvement of social and environmental benefits. / [EN] La reestructuració dels sectors elèctrics a nivell mundial i les polítiques energètiques que es plantegen en el futur a Europa, tenen com a objectiu augmentar la competitivitat dels consumidors mitjançant, entre altres accions, aconseguir preus de l'electricitat més competitius. Aquesta situació resulta especialment delicada a Espanya, on les carències del sector elèctric no han sigut pal·liades per la llei 54/1997 que modificava l'estructura del sector ni per les successives modificacions que s'han plantejat posteriorment. La falta de transparència en molts processos i la carència de mecanismes de compra i venda d'electricitat, han sigut dos factors clau d'aquest fracàs. A més, una de les principals raons per a aquest desajust és precisament la irrupció d'un alt percentatge d'energies renovables en la generació i el seu deficient tractament regulador. Com a resultat d'aquest últim fet, sorgeix una gran incertesa en els propietaris dels parcs de generació renovable, pel que fa a la seua remuneració i les seues condicions d'activitat. L'objectiu principal que busca aquesta tesi és desenvolupar una metodologia que permeta els consumidors del sector industrial amb unes determinades característiques d'elevat consum energètic i possibilitat d'instal·lar generació renovable addicional, planificar i gestionar d'una manera òptima i dinàmica els seus recursos i consums fonamentalment, conèixer la seua forma de consumir energia, flexibilitat en aquest consum, així com els factors externs que poden variar-lo. Així mateix, ha de tindre informació dels costs d'operació del sistema de subministrament d'energia elèctrica en què pot influir i, d'aquesta manera, afrontar el seu principal repte que és prendre de forma anticipada les decisions que li permetrà l'optimització de la seua despesa energètica, participant alhora en la millora dels beneficis socials i ambientals. / Morcillo Marco, AI. (2020). Metodología para la evaluación de la implantación de recursos de generación y demanda distribuidos en grandes consumidores en.entornos de mercado competitivos. Caso de aplicación [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/144651 / TESIS

Die Kartierung der städtische Oberflächenmaterialien ist aufgrund der komplexen räumlichen Muster eine Herausforderung. Daten von bildgebenden Spektrometern können hierbei durch die feine und kontinuierliche Abtastung des elektromagnetischen Spektrums detaillierte spektrale Merkmale von Oberflächenmaterialien erkennen, was mit multispektralen oder RGB-Bildern nicht mit der gleichen Genauigkeit erreicht werden kann. Bislang wurden in zahlreichen Studien zur Kartierung von städtischen Oberflächenmaterialien Daten von flugzeuggestützten abbildenden Spektrometern mit hoher räumlicher Auflösung verwendet, die ihr Potenzial unter Beweis stellen und gute Ergebnisse liefern. Im Vergleich zu diesen Sensoren haben weltraumgestützte abbildende Spektrometer eine regionale oder globale Abdeckung, eine hohe Wiederholbarkeit und vermeiden teure, zeit- und arbeitsaufwändige Flugkampagnen. Allerdings liegt die räumliche Auflösung der aktuellen weltraumgestützten abbildenden Spektroskopiedaten bei etwa 30 m, was zu einem Mischpixelproblem führt, welches mit herkömmlichen Kartierungsansätzen nur schwer zu bewältigen ist. Das Hauptziel dieser Studie ist die Kartierung städtischer Materialien mit bildgebenden Spektroskopiedaten in verschiedenen Maßstäben und die gleichzeitige Nutzung des Informationsgehalts dieser Daten, um die chemischen und physikalischen Eigenschaften von Oberflächenmaterialien zu erfassen sowie das Mischpixelproblem zu berücksichtigen. Konkret zielt diese Arbeit darauf ab, (1) photovoltaische Solarmodule mit Hilfe von luftgestützten bildgebenden Spektroskopiedaten auf der Grundlage ihrer spektralen Merkmale zu kartieren; (2) die Robustheit der Stichprobe von städtischen Materialgradienten zu untersuchen; (3) die Übertragbarkeit von städtischen Materialgradienten auf andere Gebiete zu analysieren. / Mapping urban surface materials is challenging due to the complex spatial patterns. Data from imaging spectrometers can identify detailed spectral features of surface materials through the fine and continuous sampling of the electromagnetic spectrum, which cannot be achieved with the same accuracy using multispectral or RGB images. To date, numerous studies in urban surface material mapping have been using data from airborne imaging spectrometers with high spatial resolution, demonstrating the potential and providing good results. Compared to these sensors, spaceborne imaging spectrometers have regional or global coverage, high repeatability, and avoid expensive, time-consuming, and labor-intensive flight campaigns. However, the spatial resolution of current spaceborne imaging spectroscopy data (also known as hyperspectral data) is about 30 m, resulting in a mixed pixel problem that is challenging to handle with conventional mapping approaches. The main objective of this study is to perform urban surface material mapping with imaging spectroscopy data at different spatial scales, simultaneously explore the information content of these data to detect the chemical and physical properties of surface materials, and take the mixed-pixel problem into account. Specifically, this thesis aims to (1) map solar photovoltaic modules using airborne imaging spectroscopy data based on their spectral features; (2) investigate the sampling robustness of urban material gradients; (3) analyze the area transferability of urban material gradients.

[pt] Nos últimos anos, a energia fotovoltaica ganhou um espaço muito grande no cenário internacional e se tornou a terceira maior fonte mundial de geração de energia renovável, ficando atrás somente da energia hidroelétrica e da energia eólica. No Brasil, apesar de todas as características naturais favoráveis, tanto do ponto de vista de disponibilidade solar como de possibilidades de produção de silício com alto grau de pureza, a energia fotovoltaica tem uma participação incipiente na matriz energética. A Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), através da publicação da Resolução n. 482, procurou estabelecer as condições gerais e reduzir as barreiras regulatórias existentes visando a expansão desse tipo de geração através da introdução do sistema de compensação de energia elétrica (net metering). O presente estudo buscou analisar o melhor momento para investir num projeto de implantação de um sistema de geração fotovoltaica conectado à rede (SFCR) sob a ótica do investidor, aplicando a Teoria de Opções Reais (TOR). As análises foram baseadas no fluxo de caixa estimado durante toda a vida útil do sistema gerador e o valor do projeto foi calculado considerando que o investidor poderia implantá-lo imediatamente ou ter a opção de espera por um momento mais apropriado. Os métodos tradicionais de avaliação de investimento como o Valor Presente Líquido (VPL), Taxa Interna de Retorno (TIR) e payback foram utilizados nessas análises, bem como a Teoria de Opções Reais. A partir das análises, foi possível concluir que, dada as condições específicas do projeto proposto, a melhor opção seria a realização imediata do projeto do SFCR. / [en] In recent years, photovoltaics gained a very large space in the international arena and have become the world s third largest source of renewable energy, second only to hydropower and wind energy. In Brazil, despite all the favorable natural features in terms of solar availability and production of high quality silicon s possibilities, photovoltaics has an incipient participation in the energy matrix. The Agency National of Electric Energy (ANEEL), through the Resolution 482, sought to establish the general conditions and reduce existing regulatory barriers aimed at the expansion of this type of generation through the introduction of electric power compensation system (net metering). This study investigates the best time to invest in a project to establish a grid-connected photovoltaic system, from the perspective of the investor, applying the Theory of Real Options (TOR). The analysis was based on estimated cash flow throughout the life of the generating system and the project value was calculated considering that the investor could deploy it immediately or have the option of waiting for a more appropriate time. Traditional methods of investment appraisal as the Net Present Value (NPV), Internal Rate of Return (IRR) and payback were used and real option theory (TOR) as well. From the analysis done in this study, it was concluded that, given the specific conditions of the proposed project, the best option would be held immediately the grid-connected photovoltaic system.

[pt] No Brasil, devido aos incentivos governamentais ministrados na área de energia renovável, é postulada uma perspectiva crescente no número de instalações de micro e minigeração distribuída (MMGD), sendo a fonte solar destaque no país. Dessa forma, o aumento na inserção de fontes intermitentes promove alterações significativas no comportamento da curva de carga horária, podendo atingir de maneira direta a operação e o planejamento da rede elétrica. Para atender aos novos panoramas dispostos pelo sistema elétrico brasileiro, esta dissertação propõe uma nova metodologia para contabilizar a geração distribuída fotovoltaica para as horas que compõem o dia. Usando o modelo Holt-Winters Sazonal Duplo são feitas previsões de carga e demanda para o Sistema Interligado Nacional e os subsistemas que o integram, considerando, em particular, o impacto causado pela conexão destes sistemas de MMGD solar fotovoltaica na rede de distribuição. Para as previsões são utilizados o horizonte de tempo de 24 horas, em intervalos horários, efetuadas para a primeira semana de 2020. Os resultados indicam que a metodologia proposta para a criação das séries de geração distribuída fotovoltaica é válida, pois é observada uma diminuição dos erros de previsão para a série de demanda, constituída pelo montante da geração distribuída adicionado a carga. Os valores de MAPE analisados neste trabalho não ultrapassam 10 porcento para dias típicos, exceto feriados, indicando que o método apresentado é um recurso eficiente. / [en] In Brazil, due to government incentives given in the area of renewable energy, a growing perspective in the number of micro and mini distributed generation (MMGD) installations is postulated, being the solar source highlighted in the country. Thus, the increase in the insertion of intermittent sources promotes significant changes in the behavior of the hourly load curve, which can directly affect the operation and planning of the electrical network. To meet the new panoramas provided by the Brazilian electricity system, this dissertation proposes a new methodology to account for distributed photovoltaic generation for the hours that make up the day. Using the Double Seasonal Holt-Winters model, load and demand forecasts are made for the National Interconnected System and the subsystems that integrate it, considering, in particular, the impact caused by the connection of these solar photovoltaic MMGD systems in the distribution network. For the forecasts, the 24-hour time horizon is used, in hourly intervals, carried out for the first week of 2020. The results indicate that the proposed methodology for the creation of distributed photovoltaic generation series is valid, as it is observed a decrease in the forecast errors for the demand series, constituted by the amount of the distributed generation added to the load. The MAPE values analyzed in this work do not exceed 10 percent for typical days, except holidays, indicating that the presented method is an efficient resource.

[pt] Dada a crescente demanda de energia elétrica em todo o mundo, somado ao desafio de buscar um modo mais eficiente de consumir a energia elétrica sem perder de vista a viabilidade econômico-financeira dos projetos, verifica-se na literatura a escassez de modelos que levam em conta estas questões para implementação dos projetos para gestão de energia. Nestes projetos, além da busca pela redução do consumo de energia, deve-se considerar as incertezas atreladas ao investimento para as tomadas de decisão entre investir ou abandoná-los. O objetivo desta dissertação é propor um modelo para avaliação técnico-financeira de um projeto de gestão de energia a partir de uso da geração distribuída com fontes renováveis e ações de eficiência energética. O modelo conceitual desenvolvido para alcançar tal objetivo agrega ferramentas modernas de avaliação econômico-financeira, opções reais, e metodologias de Medição e Verificação da performance de projetos de eficiência energética. Os resultados da aplicabilidade deste modelo foram obtidos através do seu emprego em uma situação real de avaliação de um projeto de gestão de energia na indústria farmacêutica. Concluiu-se com esta aplicação que é possível realizar avaliação técnico-financeira de projetos para gestão de energia por meio da abordagem de opções reais obtendo-se resultados satisfatórios com a aplicação do modelo. / [en] Given the growing demand for electricity worldwide, added to the challenge of finding a more efficient way to consume electricity without losing sight of the economic and financial viability of projects, there is a scarcity of models in the literature that lead to account these issues for the implementation of energy management projects. In these projects, in addition to seeking to reduce energy consumption, uncertainties linked to investment must be considered as a recovery of the decision between investing or abandoning them. The objective of this dissertation is to propose a model for the technical and financial evaluation of an energy management project based on the use of distributed generation with renewable sources and energy efficiency actions. The conceptual model developed to achieve this objective combines modern tools for evaluating financial savings, real options, and methodologies for measuring and verifying the performance of energy efficiency projects. The results of the applicability of this model were obtained through its use in a real situation of evaluation of an energy management project in the pharmaceutical industry. It was concluded with this application that it is possible to carry out technical-financial evaluation of energy management projects through the real options approach.

[pt] No atual ciclo de expansão do setor elétrico brasileiro está previsto um forte crescimento de fontes renováveis não despacháveis, por exemplo, as fontes eólica e solar fotovoltaica. Neste contexto, o conceito de usinas híbridas tem surgido como uma alternativa para que os riscos dos empreendimentos de geração de energia possam ser melhor gerenciados, além de proporcionar alternativas mais rentáveis no desenvolvimento de projetos desta natureza. A combinação de diferentes tecnologias tem o potencial de propiciar efeitos sinérgicos no desenvolvimento e na operação das usinas e, consequentemente, provocar redução de despesas e custos. O objetivo desta dissertação é apresentar uma abordagem metodológica para avaliar uma usina híbrida composta pelas tecnologias eólica e solar fotovoltaica, considerando dois dos principais fatores de riscos associados, ou seja, a aleatoriedade da geração do empreendimento e do preço da energia no mercado de curto prazo. Para o estudo de caso considerado, a aplicação da metodologia foi capaz de mensurar o ganho sinérgico com o desenvolvimento do arranjo híbrido. As análises de fluxo de caixa foram feitas em base mensal e horária, cujos resultados se mostraram próximos para a maior parte das situações estudadas. Foram realizadas análises de sensibilidade acerca do Montante de Uso do Sistema de Transmissão contratado, as quais indicaram a viabilidade de se contratar 30 por cento a 40 por cento menos do que hoje é obrigatório no setor elétrico brasileiro. Estas análises vieram acompanhadas do dimensionamento do quanto de sua produção o empreendimento deixa de injetar na rede básica em função de diferentes valores do MUST contratado. / [en] In the current expansion cycle of the Brazilian electricity sector, a strong growth of non-dispatchable renewable sources is expected, for example, wind and solar energy. In this context, the concept of hybrid power plants (HPP) has emerged as an alternative so that the risks of energy generation projects can be better managed, in addition to providing more profitable alternatives in the development of projects of this kind. The combination of different technologies has the potential to provide synergistic effects in the development and operation of plants and, consequently, to reduce expenses and costs. The aim of this work is to present a methodological approach to evaluate a HPP composed of wind and solar photovoltaic technologies, considering two of the main associated risk factors, that is, the randomness of the project s generation and the price of energy in the short-term market. For the case study considered, the application of the methodology was able to measure the synergistic gain with the development of the hybrid arrangement. Cash flow analyzes were performed on a monthly and hourly basis, whose results were similar for most of the situations studied. Sensitivity analyzes were carried out on the Amount of Use of the Transmission System (MUST) contracted, which indicated the feasibility of contracting 30 percent to 40 percent less than what is currently mandatory in the Brazilian electricity sector. These analyzes were followed by the dimensioning of how much of its production the project doesn t inject into the basic network due to different values of the MUST contracted.

Ces dernières années, un intérêt croissant pour les systèmes électroniques de puissance a été motivé par l'émergence de sources d'énergie distribuées et renouvelables raccordées aux réseaux électriques. Dans ce contexte, la nécessité de topologies de faibles puissances alimentées par quelques modules photovoltaïques, en évitant l'utilisation de transformateurs, a ouvert l'étude de convertisseurs spéciaux et l’étude des stratégies de commande associées afin d’assurer la stabilité, la fiabilité et un rendement élevé du dispositif. Une possible solution est d’utiliser un dispositif générique connu dans la littérature scientifique et commerciale comme « micro-onduleur » ou «convertisseur intégré au module » qui avec le module photovoltaïque définit un produit « plug and play » appelé "module AC".Ce travail est consacré à l'étude d'un micro-onduleur monophasé avec deux étapes sans transformateur raccordée au réseau. La topologie proposée est composé d’un convertisseur DC-DC non isolé élévateur avec un gain quadratique et un onduleur réducteur lié au réseau connectés en cascade. Le convertisseur DC-DC extrait en permanence la puissance maximale du module photovoltaïque malgré les changements dans les conditions environnementales. L'étape DC-AC injecte la puissance extraite par l'étape DC-DC dans le réseau et assure un niveau élevé de qualité de l’énergie. Les efforts de recherche de ce travail sont concentrés sur la mise au point de commandes utilisant comment base, la théorie de contrôle par mode de glissement, qui conduit à une mise en œuvre simple avec une description théorique complète validée á partir de simulations et expérimentations.Après avoir décrit l'état de l’art dans le premier chapitre, le manuscrit est divisé en quatre chapitres, qui sont dédiés respectivement à l’algorithme de recherche du point de puissance maximale (MPPT), á l’étape de conversion DC-DC, á l'étape de conversion DC-AC et finalement au micro-onduleur complet. Un nouvel algorithme de recherche extrémal du point de puissance maximale est développé (SM-ESC). Pour la étape DC-DC, le convertisseur élévateur quadratique avec seulement un interrupteur contrôlé est étudié utilisant le concept de résistance sans perte par mode de glissement (de l’acronyme anglais : Sliding-Mode Loss-Free-Resistor – SM-LFR) afin d’obtenir un gain de tension élevé avec un fonctionnement sûr et compatible avec l’algorithme MPPT. Pour la étape DC-AC, le convertisseur de pont complet est contrôlé comme un onduleur de source de puissance (de l’acronyme anglais : Power Source Inverter - PSI) en utilisant une commande par mode de glissement qui poursuit une référence sinusoïdale de courant de sortie. Cette commande est complétée par une boucle de régulation de la tension du bus DC qui assure une haute qualité d’énergie injectée dans le réseau. Enfin, les trois étapes constitutives sont fusionnées pour obtenir un micro-onduleur complètement contrôlé par la technique de mode de glissement, ce qui constitue le principal résultat et contribution de cette thèse. / These last years, a growing interest in power electronic systems has been motivated by the emergence of distributed renewable energy resources and their interconnection with the grid. In this context, the need of low power topologies fed by a few photovoltaic modules avoiding the use of transformers opens the study of special converters and the associated control strategies ensuring stability, reliability and high efficiency. A resulted generic device known in the commercial and scientific literature as “microinverter” or “module integrated converter” performs a plug and play product together with the PV module called an “AC module”.This work is devoted to the study of a transformer-less single-phase double-stage grid-connected microinverter. The proposed topology has a non-isolated high-gain boost type DC-DC converter and a non-isolated buck type DC-AC converter connected in cascade through a DC bus. The DC-DC converter permanently extracts the maximum power of the PV module ensuring at the same time a good performance coping with power changes introduced by the change in the environmental conditions. The DC-AC stage injects the power extracted by the DC-DC stage into the grid ensuring a high level of power quality. The research efforts focus on the involved control functions based on the sliding mode control theory, which leads to a simple implementation with a comprehensive theoretical description validated through simulation and experimental results.After giving the state-of-the-art in the first chapter, the manuscript is divided into four chapters, which are dedicated to the Maximum Power Point Tracking (MPPT), the DC-DC stage and its control, the DC-AC stage and its control and the complete microinverter. A new Extremum Seeking Control (ESC) MPPT algorithm is proposed. The single-switch quadratic boost converter is studied operating as a Loss-Free-Resistor (LFR) obtaining a high DC output voltage level with a safe operation. The full-bridge converter is controlled as a Power Source Inverter (PSI) using a simple sliding-mode based tracking law, regulating the voltage of the DC bus and then ensuring a high power quality level in the grid connection. Finally, the three building blocks are merged to obtain a sliding mode controlled microinverter constituting the main result and contribution of the work