Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-03-10T16:32:03Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1063660 bytes, checksum: 458439f98bd1db03de01f77aeb362970 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-10T16:32:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1063660 bytes, checksum: 458439f98bd1db03de01f77aeb362970 (MD5) Previous issue date: 2015-08-26 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A geração de energia elétrica no Brasil nos últimos anos tem sido comprometida pelo baixo nível dos reservatórios das usinas hidrelétricas causado por uma redução significativa no volume de chuvas. Aliado a esse fator, as restrições cada vez maiores à construção de novas usinas hidrelétricas e o rápido crescimento da demanda levaram ao acionamento contínuo e construção de novas usinas termelétricas movidas a carvão, gás natural, óleo diesel e óleo combustível. A utilização intensa de combustíveis fósseis na geração de energia elevou de forma vertiginosa o nível de emissões de poluentes para geração de energia elétrica no Brasil. Em meio a este cenário crítico do setor energético, houve a aprovação de uma regulamentação que possibilita aos consumidores terem seu próprio sistema de geração distribuída por meio de fontes renováveis. A Resolução Normativa ANEEL no 482 é um passo importante em direção a inserção da energia solar fotovoltaica na matriz de geração de energia elétrica brasileira. Os sistemas fotovoltaicos ainda possuem custos elevados quando comparados a outras fontes de geração de energia elétrica. No entanto, o uso crescente de termelétricas no Brasil é acompanhado do aumento da poluição, que causa danos ao meio ambiente e à população, com aumento de despesas relacionadas, principalmente, à saúde. Os painéis fotovoltaicos não emitem poluentes para gerar energia, o que os tornam mais atrativos do ponto de vista ambiental. O crescente aumento da demanda de energia trás desafios aos planejadores dos sistemas elétricos de potência. A facilidade de instalação e operação dos sistemas fotovoltaicos permitem seu uso em qualquer lugar com disponibilidade de radiação solar. Com o correto planejamento, estes sistemas podem contribuir para a melhoria das condições de fornecimento de energia elétrica, agregando valor ao seu uso. Sua versatilidade se estende à sua formidável integração às edificações, podendo ser utilizado como revestimento de fachadas, brises e cobertura de edificações, reduzindo custos com materiais de construção. A todos estas características observadas além da geração de energia elétrica, dá-se o nome de externalidades. / The electric power generation in Brazil in recent years has been affected by the low level of the hydroelectric plants reservoirs caused by a significant reduction in rainfall. In addition to this factor, the increasing restrictions on the new hydroelectric power plants construction and the fast growth in demand led to the continuous operation and construction of new thermal power plants fueled by coal, natural gas and oil. The intense use of fossil fuels in power generation significantly increased the level of pollutant emissions for electricity generation in Brazil. In the midst of this critical scenario of the energy sector, there was the approval of a regulation that enables consumers to connect its own distributed generating system through renewable sources to the electrical grid. The Resolution ANEEL No. 482 is an important step towards the inclusion of photovoltaic solar energy in the Brazilian electricity generation matrix. Photovoltaic systems still have high costs compared to other sources of electricity generation. However, the increasing use of thermal power plants in Brazil is followed by increased pollution, causing damage to the environment and the population, which fells the increase of expenses related mainly to health care. The photovoltaics panels do not emit pollutants to generate power, which makes them more attractive from an environmental point of view. The increasing energy demand brings challenges to planners of electrical power systems. The easy installation and operation of photovoltaics systems allow its use anywhere with available solar radiation. With proper planning, these systems can contribute to the improvement of electricity supply, adding value to its use. Its versatility extends to his formidable integration to buildings in which it can be used as façade cladding, louvers and building coverage, reducing costs with building materials. To all these characteristics observed beyond electricity generation, is given the name of externalities.

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