Orientador: Luiz Carlos Pereira da Silva / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-22T01:49:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Geraldi_Douglas_M.pdf: 3918130 bytes, checksum: a6b640b4707af6b9173674deab29eece (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Existe atualmente um consenso de que as Redes Inteligentes favoreçam a solução de diversos problemas presentes no dia a dia das concessionárias distribuidoras de energia elétrica, tais como a gestão inteligente do carregamento e o gerenciamento automático na recuperação do fornecimento de energia (self-healing). Por outro lado, a implantação de tecnologias de redes inteligentes também pode criar novas dificuldades para as distribuidoras. Especial atenção deve ser dada à facilidade do acesso ao sistema elétrico por parte da microgeração - quer seja solar, eólica, micro turbinas a gás, etc. - possibilitada pela substituição dos medidores atuais por medidores inteligentes e por legislação específica recentemente publicada pela ANEEL. Neste trabalho busca-se apontar e quantificar alguns impactos técnicos relacionados à injeção de potência em um circuito secundário de distribuição. Através do estudo de cenários com crescente nível de penetração de microgeradores fotovoltaicos residenciais (tetos solares) são analisados os impactos na curva de carga do prossumidor, no perfil de tensão da rede, nas perdas elétricas e no desequilíbrio de tensão. As simulações dos cenários supracitados são realizadas através do software livre Gridlab-D, desenvolvido pela Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) para estudos de aspectos de redes inteligentes via simulação computacional. Uma das vantagens desse pacote é a integração com base de dados meteorológicos, permitindo, por exemplo, a estimativa da geração fotovoltaica mês a mês para um determinado ano constante na base de dados / Abstract: Nowadays, there is a consensus that the Smart Grid can promote the solution of various problems present in distribution utilities, such as intelligent load management and self-healing. How-ever, the deployment of smart grid technologies can also create new difficulties. Special attention should be given to the open access to the electrical grid from the micro-generation plants, such as solar photovoltaic, wind turbines and gas micro-turbines, which will be possible with the re-placement of the current meters for smart meters and by specific regulation recently published by ANEEL. This work intends to identify and quantify some technical impacts related to power injection from micro-generators in a secondary distribution circuit. Through the study of scenarios with increasing penetration of residential photovoltaic micro-generators (solar roofs) some impacts are analyzed: impacts on the load profile of the prosumer; impacts on the voltage profile of the network; impacts on the electrical losses and voltage imbalance. The simulations of the above scenarios are performed by using Gridlab-D, free software developed by Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) to study aspects of smart grids via computer simulation. One ad-vantage of this package is the integration with meteorological database, enabling, for example, the estimation of photovoltaic generation every month for a given year contained in the database / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Submitted by Filipe dos Santos (fsantos@pucsp.br) on 2018-12-12T09:25:57Z No. of bitstreams: 1 Danúsia Arantes Ferreira.pdf: 11101700 bytes, checksum: 31f194f258e45b32949a820dedbfd1f0 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-12-12T09:25:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Danúsia Arantes Ferreira.pdf: 11101700 bytes, checksum: 31f194f258e45b32949a820dedbfd1f0 (MD5) Previous issue date: 2018-11-05 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / The purpose of this dissertation is to discuss, in a scientific and methodological way, the theme of interdisciplinarity in the context of public social policies, highlighting the Methodology of Interdisciplinary Action - MAI, as a practice of governance. The themes, global climate changes, water crises and renewable energies are at the center of the proposed reflections, in a scenario of challenges and ample opportunities that reveal the research problem of the present study: how to propose a Social Public Policy whose conception and practice are based on the epistemology of interdisciplinarity? In this way, the general objective is inclined to analyze a Social Public Policy conceived and implemented. The specific objectives include: defining the strategic actions that make up the structuring axes of the Interdisciplinary Intervention Project; which proposes the integration and interaction between the actors of the quadruple propeller state-company-organized civil society; generate and disseminate information related to the Interdisciplinary Intervention Project - Goiás Solar Program. The methodology used is exploratory and descriptive, with qualitative analysis. The method used was the bibliographic research and the documentary research, followed by a field research, applying as technique the action research with which the researcher has the proposal to intervene. Thus, the results obtained and discussions allowed to observe that there is a real possibility of undertaking a Social Public Policy based on the epistemology of interdisciplinarity integrating concept and practice of intersectoral alliances, quadruple propeller and network governance. As well as confirming that the conception adopted and the Methodology of Interdisciplinary Action - MAI, create the ambience for the initiatives, innovative actions and induce new interdisciplinary knowledge and, also, sediments the network governance that promotes the integration and interaction between the actors involved, allows the development of the innovation ecosystem in the context of the State Renewable Energy Management Policy - Interdisciplinary Intervention Project called: Goiás Solar Program / A presente tese de doutoramento tem por finalidade discutir de forma científica e metodológica, a temática da interdisciplinaridade no contexto das políticas públicas sociais, dando destaque para a Metodologia da Ação Interdisciplinar (MAI), como prática de governança. As temáticas, mudanças climáticas globais, crises hídricas e energias renováveis estão na centralidade das reflexões propostas, num cenário de desafios e amplas oportunidades que revelam o problema de pesquisa do presente estudo: como propor uma Política Pública Social, cuja concepção e prática estejam embasadas na epistemologia da interdisciplinaridade? Dessa forma, o objetivo geral se inclina a analisar a “Políticas Públicas Sociais” proposta e implantada no contexto das mudanças climáticas e de gestão de energias renováveis. Já os objetivos específicos preveem: definir as ações estratégias que compõe os eixos estruturantes do Projeto Interdisciplinar de Intervenção, que propõe a integração e interação entre os atores que compõe as esferas: estado-empresa-sociedade civil organizada; gerar e difundir informações relacionadas ao projeto interdisciplinar de intervenção – Programa Goiás Solar; propor política pública social, tendo como ação integradora o Projeto Interdisciplinar de Intervenção. A metodologia empregada é de caráter exploratório e descritivo, com análise qualitativa. O método utilizado foi a pesquisa bibliográfica e a pesquisa documental, seguida de uma pesquisa de campo, aplicando como técnica a pesquisa-ação com a qual o pesquisador tem a proposta de intervir. Assim, os resultados obtidos e discussões permitiram observar que existe a real possibilidade de empreender uma Política Pública Social embasada na epistemologia da interdisciplinaridade, integrar conceito e prática de alianças intersetoriais, hélice quádrupla e governança em rede, assim como, confirmar que a concepção adotada e a Metodologia da Ação Interdisciplinar (MAI) criam a ambiência para as iniciativas, ações inovadoras e indutoras de novos conhecimentos interdisciplinares e, também, sedimenta a governança em rede que promove a integração e interação entre os atores envolvidos, permite o desenvolvimento do ecossistema de inovação no contexto da Política Estadual de Gestão de Energias Renováveis – Projeto Interdisciplinar de Intervenção denominado: Programa Goiás Solar

Submitted by Carmen Torres (carmensct@globo.com) on 2018-02-09T18:19:39Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AvaliacaoTeoricaExperimental.pdf: 8194258 bytes, checksum: f77ffbc7ca33b810191640d6636e3cee (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2018-02-20T18:19:52Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AvaliacaoTeoricaExperimental.pdf: 8194258 bytes, checksum: f77ffbc7ca33b810191640d6636e3cee (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-20T18:19:52Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AvaliacaoTeoricaExperimental.pdf: 8194258 bytes, checksum: f77ffbc7ca33b810191640d6636e3cee (MD5) Previous issue date: 2017-08-10 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Este trabalho faz uma avaliação do impacto do sombreamento em quatro sistemas experimentais instalados na área de testes do Grupo de Estudos e Desenvolvimento de Alternativas Energéticas - GEDAE. Esses sistemas estão subdivididos em: um sistema experimental que avalia o impacto do sombreamento a nível de módulo e três a nível de Sistema Fotovoltaico Conectado à Rede (SFCR). Foi avaliada a operação desses sistemas em termos de suas condições naturais e por meio de sombreamentos forçados, aqui denominados de sombreamentos simulados. Os resultados obtidos foram aplicados a modelos de previsão da operação sob condições de sombreamento e no cálculo de figuras de mérito usadas na avaliação de sistemas FV. Os resultados obtidos neste trabalho complementam estudos tradicionalmente empregados na avaliação do impacto do sombreamento, mas que se restringem à avaliação das curvas I-V e P-V sob condições características e, na maioria dos trabalhos, aplicadas somente a nível de módulo FV. Além disso, este trabalho traz alguns resultados específicos associados ao sombreamento de um SFCR constituído de conversores c.c- c.c a nível de módulo. / This work evaluates the impact of shadowing in four experimental systems installed in the test area of the Group of Studies and Development of Energy Alternatives – GEDAE. These systems are subdivided in: an experimental system that evaluates the shading impact on module level and three systems that evaluate this impact on grid-connected PV system (GCPV) level. System’s operation was evaluated in terms of its natural conditions and under forced shadowing, called simulated shadowing in this work. The obtained results were applied to models used under shadowing conditions and also to calculate performance metrics used in the evaluation of PV systems. The results obtained in this work complement studies traditionally applied to shadowing impact assessment, but such studies are limited to the evaluation of I-V and P-V curves under specific conditions and, in most cases, they apply only to PV module level. Furthermore, this work presents some specific results associated to the shadowing of a GCPV composed by dc-dc converters in a module level.

Este trabalho propÃe o desenvolvimento de uma fonte de alimentaÃÃo portÃtil para notebooks e outros equipamentos eletrÃnicos usando energia fotovoltaica. O sistema completo à composto por dois mÃdulos fotovoltaicos poli-cristalinos de 54W conectados em paralelo; um conversor boost clÃssico usado para controlar a carga das baterias de chumbo-Ãcido reguladas a vÃlvula (VRLA-Valve Regulated Lead Acid) de 40 Ah associadas em sÃrie formando um barramento de 24Vcc e um conversor boost-flyback que tem a funÃÃo de elevar a tensÃo do banco de baterias de 24Vcc a uma tensÃo de saÃda de 250Vcc. O conversor boost utiliza o algoritmo perturba e observa (P&O) para conseguir o ponto de mÃxima potÃncia dos mÃdulos fotovoltaicos. Por outro lado, no conversor boost-flyback que opera em modo de conduÃÃo contÃnua (MCC) à usada a tÃcnica de controle por corrente de pico. Para verificar o princÃpio de funcionamento da fonte de alimentaÃÃo de dois estÃgios, o primeiro estÃgio foi desenvolvido com potÃncia de saÃda de 120W e o segundo estÃgio com potÃncia de saÃda de 200W. / This study proposes the development of a portable power supply to feed notebook computers and other electronic equipment using photovoltaic energy. The complete system is composed by two polycrystalline photovoltaic modules of 54W in parallel, a classic boost converter that allows to work the photovoltaic modules in the maximum power point (MPP) and to charge two lead-acid valve regulated batteries (VRLA Valve-Regulated Lead Acid) of 40Ah associates in series to form a bus of 24Vcc, and a boost-flyback converter that has as function to raise the battery bank voltage of 24Vcc to output voltage of 250Vcc. The boost converter uses the algorithm perturb and observe (P&O) to track the maximum power point of the photovoltaic modules. On the other hand, in the boost-flyback converter operates in continuous conduction mode (CCM) using peak current mode control technique to regulate the output voltage. To verify the feasibility of the two stage power supply, was developed a prototype with first stage of 120W output power, and the second stage of 200W output power.

Neste trabalho é proposto o desenvolvimento de um novo microinversor de estágio único para aplicação em sistemas fotovoltaicos. A topologia apresentada é baseada na combinação do conversor Cuk com uma estrutura de indutores chaveados para obtenção de um maior ganho estático e um circuito inversor em ponte completa conectado à rede. A estrutura de indutores chaveados apresentada nesse trabalho reduz esforços de tensão e corrente nas chaves semicondutoras. Com o objetivo de facilitar o controle, a etapa CC do microinversor opera em modo de condução descontínua (DCM). Para injetar corrente senoidal com baixa distorção harmônica à rede, é aplicado às chaves semicondutoras da etapa CC uma modulação por largura de pulso senoidal (SPWM). As chaves semicondutoras do circuito inversor em ponte completa são comandadas na frequência da rede, reduzindo perdas por chaveamento. Por se tratar de uma topologia inédita, são apresentados os modos de operação e a análise matemática do conversor CC-CC Cuk com alto ganho estático. Posteriormente, são realizadas a análise teórica e a estratégia de controle do microinversor proposto. Os resultados experimentais são expostos para discutir o funcionamento da topologia proposta, através de simulações e da implementação de um protótipo de 180 W. / The development of a novel single stage microinverter is proposed. The presented topology is based on the combination of the Cuk converter with a switched inductor structure to obtain a higher static gain, and a full-bridge inverter circuit. The presented switched inductor structure reduces voltage and current stresses on the power switches. In order of simplify the control, the stage CC of the microinverter operate in discontinuous conduction mode (DCM). To inject sinusoidal current with low harmonic distortion to the grid, a sinusoidal pulse width modulation (SPWM) is applied in the power switches. The switches of the full-bridge invertes are commanded in low frequency, in order to reduce switching losses. Operation modes and math analysis of the novel CC-CC converter are presented. Moreover, the math analysis and control strategy of proposed microinverter topology are exposed. Furthermore, experimental results are performed to analyze the proposed topology operation, by software simulations and implementation of a 180 W prototype.

CAPES / A preocupação em alcançar o desenvolvimento sustentável está cada vez mais presente na construção civil, sendo este o setor que mais contribui com os maiores níveis de emissões de gases de efeito estufa, devido ao grande consumo de energia e recursos naturais. Adicionalmente, os edifícios despendem de uma grande quantidade energética para aplicações cotidianas e em muitos países, as fontes são provenientes de fontes não-renováveis, causando dependência de combustíveis fósseis e consequentemente elevação nos índices de emissões de CO2. Portanto, as “transições de sustentabilidade” mediante a aplicação de novos sistemas de energia renováveis, os quais apresentam emissões reduzidas, como por exemplo, a energia solar fotovoltaica, viabilizam essa mudança. Essa fonte de energia está cada vez mais presente na matriz energética mundial, seja pela aplicação de usinas fotovoltaicas de grande porte ou por meio de usinas geradoras de mini e microgeração incorporada às edificações, atuando como geração distribuída inserida no meio urbano. Neste sentido, este trabalho tem por objetivo contribuir com redução da demanda, com a eficiência energética e a quantificação das emissões de CO2 equivalente que podem ser evitadas com a energia gerada, por meio da utilização da energia fotovoltaica na UTFPR – câmpus Curitiba. A metodologia consiste na análise dos parâmetros de irradiação local horizontal e inclinada coletados por meio do portal do INMET, do Atlas Brasileiro de Energia Solar e do Piranômetro da UTFPR para aplicação do software Radiasol. Por sua vez, efetuouse o estudo do perfil de cargas da instituição, a fim de identificar os momentos de maiores consumo e demanda por energia elétrica, através da seleção de dias típicos elencados no decorrer do ano. A análise das coberturas possibilitou o levantamento de áreas disponíveis e análise de sombreamento, e através dos dados gerados pelos Sistemas Fotovoltaicos Conectados à Rede existentes foram elaborados cenários, objetivando a contribuição energética do câmpus. Por fim, foram calculados os níveis de penetração energéticos, bem como o fator efetivo de capacidade de carga, quantificando o aumento da capacidade disponível da rede elétrica atribuída à geração fotovoltaica e as respectivas emissões evitadas. Os resultados obtidos mostram que a UTFPR - câmpus Curitiba apresenta um vasto potencial para a geração de energia fotovoltaica, sendo que a instituição poderia alocar um sistema com potência instalada total de 3,25 MW, e gerar um total anual de energia de 4,37 GWh. Com relação ao nível de penetração energético total calculado, obteve-se 489,97%, o que significa a ocorrência de injeção do excedente de energia fotogerada no sistema elétrico. Pode-se concluir que além da possibilidade de redução de custos com energia elétrica, existiria uma redução significativa nas emissões de GEE’s referentes ao cálculo de CO2 podendo evitar a emissão de 284,43 tCO2 ao ano. / The concern of achieving sustainable development is increasingly present in civil construction, which is the sector that shows the highest levels of greenhouse gas emissions due to its high consumption of energy and natural resources. Buildings use a large amount of energy in their day-to-day use, and in many countries this energy comes from non-renewable sources, causing dependence on fossil fuels and consequently increasing CO2 emissions."Sustainable transitions" make change possible through the application of new renewable energy systems, which present reduced emissions, e.g. solar photovoltaic energy. This energy source is increasingly present in the global energy matrix, both in large-scale photovoltaic plants and smalland micro-generation incorporated into buildings, acting as distributed generation in urban environments. The objective of this thesis is to contribute to a reduction in demand, with energy efficiency and to the quantification of equivalent CO2 emissions that could be avoided with energy generated through the use of photovoltaic energy at UTFPR’s Curitiba campus. The methodology consists of the analysis of horizontal and inclined local irradiation parameters collected through the INMET portal, the Brazilian Solar Energy Atlas and the piranometer at UTFPR, and in the application of the software Radiasol. The study of the load profile of the institution was carried out in order to identify periods of greater consumption and demand for electric energy, through the selection of typical days during the year. The analysis of the coverages allowed the survey of available areas and a shading analysis. Through the data generated by the existing grid-connected photovoltaic system, scenarios were elaborated to model the energy contribution of the three campus. Finally, the energy penetration levels and the effectiveness factor of the load capacity were calculated quantifying the increase of the available capacity of the electricity grid, attributed to the photovoltaic generation, as well as the respective emissions avoided. The results show that the Curitiba campus of UTFPR have a vast potential for the generation of photovoltaic energy, and the institution could allocate a system with a total installed power of 3.25 MW, generating an annual total of 4.37 GWh of energy. The calculated total energy penetration level of 489.97% was obtained, which implies the injection of a surplus of photo-generated energy into the electric system. It can be concluded that besides the possibility of reducing electricity costs, there would be a significant reduction in GHG emissions calculated at 284.43 tCO2 per year.

Neste trabalho é proposto o desenvolvimento de um novo microinversor de estágio único para aplicação em sistemas fotovoltaicos. A topologia apresentada é baseada na combinação do conversor Cuk com uma estrutura de indutores chaveados para obtenção de um maior ganho estático e um circuito inversor em ponte completa conectado à rede. A estrutura de indutores chaveados apresentada nesse trabalho reduz esforços de tensão e corrente nas chaves semicondutoras. Com o objetivo de facilitar o controle, a etapa CC do microinversor opera em modo de condução descontínua (DCM). Para injetar corrente senoidal com baixa distorção harmônica à rede, é aplicado às chaves semicondutoras da etapa CC uma modulação por largura de pulso senoidal (SPWM). As chaves semicondutoras do circuito inversor em ponte completa são comandadas na frequência da rede, reduzindo perdas por chaveamento. Por se tratar de uma topologia inédita, são apresentados os modos de operação e a análise matemática do conversor CC-CC Cuk com alto ganho estático. Posteriormente, são realizadas a análise teórica e a estratégia de controle do microinversor proposto. Os resultados experimentais são expostos para discutir o funcionamento da topologia proposta, através de simulações e da implementação de um protótipo de 180 W. / The development of a novel single stage microinverter is proposed. The presented topology is based on the combination of the Cuk converter with a switched inductor structure to obtain a higher static gain, and a full-bridge inverter circuit. The presented switched inductor structure reduces voltage and current stresses on the power switches. In order of simplify the control, the stage CC of the microinverter operate in discontinuous conduction mode (DCM). To inject sinusoidal current with low harmonic distortion to the grid, a sinusoidal pulse width modulation (SPWM) is applied in the power switches. The switches of the full-bridge invertes are commanded in low frequency, in order to reduce switching losses. Operation modes and math analysis of the novel CC-CC converter are presented. Moreover, the math analysis and control strategy of proposed microinverter topology are exposed. Furthermore, experimental results are performed to analyze the proposed topology operation, by software simulations and implementation of a 180 W prototype.

CAPES / A preocupação em alcançar o desenvolvimento sustentável está cada vez mais presente na construção civil, sendo este o setor que mais contribui com os maiores níveis de emissões de gases de efeito estufa, devido ao grande consumo de energia e recursos naturais. Adicionalmente, os edifícios despendem de uma grande quantidade energética para aplicações cotidianas e em muitos países, as fontes são provenientes de fontes não-renováveis, causando dependência de combustíveis fósseis e consequentemente elevação nos índices de emissões de CO2. Portanto, as “transições de sustentabilidade” mediante a aplicação de novos sistemas de energia renováveis, os quais apresentam emissões reduzidas, como por exemplo, a energia solar fotovoltaica, viabilizam essa mudança. Essa fonte de energia está cada vez mais presente na matriz energética mundial, seja pela aplicação de usinas fotovoltaicas de grande porte ou por meio de usinas geradoras de mini e microgeração incorporada às edificações, atuando como geração distribuída inserida no meio urbano. Neste sentido, este trabalho tem por objetivo contribuir com redução da demanda, com a eficiência energética e a quantificação das emissões de CO2 equivalente que podem ser evitadas com a energia gerada, por meio da utilização da energia fotovoltaica na UTFPR – câmpus Curitiba. A metodologia consiste na análise dos parâmetros de irradiação local horizontal e inclinada coletados por meio do portal do INMET, do Atlas Brasileiro de Energia Solar e do Piranômetro da UTFPR para aplicação do software Radiasol. Por sua vez, efetuouse o estudo do perfil de cargas da instituição, a fim de identificar os momentos de maiores consumo e demanda por energia elétrica, através da seleção de dias típicos elencados no decorrer do ano. A análise das coberturas possibilitou o levantamento de áreas disponíveis e análise de sombreamento, e através dos dados gerados pelos Sistemas Fotovoltaicos Conectados à Rede existentes foram elaborados cenários, objetivando a contribuição energética do câmpus. Por fim, foram calculados os níveis de penetração energéticos, bem como o fator efetivo de capacidade de carga, quantificando o aumento da capacidade disponível da rede elétrica atribuída à geração fotovoltaica e as respectivas emissões evitadas. Os resultados obtidos mostram que a UTFPR - câmpus Curitiba apresenta um vasto potencial para a geração de energia fotovoltaica, sendo que a instituição poderia alocar um sistema com potência instalada total de 3,25 MW, e gerar um total anual de energia de 4,37 GWh. Com relação ao nível de penetração energético total calculado, obteve-se 489,97%, o que significa a ocorrência de injeção do excedente de energia fotogerada no sistema elétrico. Pode-se concluir que além da possibilidade de redução de custos com energia elétrica, existiria uma redução significativa nas emissões de GEE’s referentes ao cálculo de CO2 podendo evitar a emissão de 284,43 tCO2 ao ano. / The concern of achieving sustainable development is increasingly present in civil construction, which is the sector that shows the highest levels of greenhouse gas emissions due to its high consumption of energy and natural resources. Buildings use a large amount of energy in their day-to-day use, and in many countries this energy comes from non-renewable sources, causing dependence on fossil fuels and consequently increasing CO2 emissions."Sustainable transitions" make change possible through the application of new renewable energy systems, which present reduced emissions, e.g. solar photovoltaic energy. This energy source is increasingly present in the global energy matrix, both in large-scale photovoltaic plants and smalland micro-generation incorporated into buildings, acting as distributed generation in urban environments. The objective of this thesis is to contribute to a reduction in demand, with energy efficiency and to the quantification of equivalent CO2 emissions that could be avoided with energy generated through the use of photovoltaic energy at UTFPR’s Curitiba campus. The methodology consists of the analysis of horizontal and inclined local irradiation parameters collected through the INMET portal, the Brazilian Solar Energy Atlas and the piranometer at UTFPR, and in the application of the software Radiasol. The study of the load profile of the institution was carried out in order to identify periods of greater consumption and demand for electric energy, through the selection of typical days during the year. The analysis of the coverages allowed the survey of available areas and a shading analysis. Through the data generated by the existing grid-connected photovoltaic system, scenarios were elaborated to model the energy contribution of the three campus. Finally, the energy penetration levels and the effectiveness factor of the load capacity were calculated quantifying the increase of the available capacity of the electricity grid, attributed to the photovoltaic generation, as well as the respective emissions avoided. The results show that the Curitiba campus of UTFPR have a vast potential for the generation of photovoltaic energy, and the institution could allocate a system with a total installed power of 3.25 MW, generating an annual total of 4.37 GWh of energy. The calculated total energy penetration level of 489.97% was obtained, which implies the injection of a surplus of photo-generated energy into the electric system. It can be concluded that besides the possibility of reducing electricity costs, there would be a significant reduction in GHG emissions calculated at 284.43 tCO2 per year.

Na busca por novas opções para a constituição da matriz energética brasileira, os Sistemas Fotovoltaicos Conectados à Rede Elétrica (SFVCR) configuram-se como uma alternativa para os centros urbanos, pois permitem a geração de energia de modo distribuído, ou seja, no próprio local onde esta será consumida e, permitem também, com que o excedente de energia produzido seja injetado na rede elétrica. Diante da perspectiva de instalar o SFVCR, o objetivo desta pesquisa foi o de elaborar um estudo específico, detalhado e atualizado sobre o potencial de geração de energia na cidade de Curitiba. Neste trabalho apresenta-se o estudo de caso de seis sistemas fotovoltaicos instalados em Curitiba, os quais tiveram seus Índices de Mérito – Produtividade, Taxa de Desempenho e Fator de Capacidade - avaliados, a partir dos dados de geração de energia elétrica destes sistemas, e dos dados de irradiação obtidos do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET). O estudo revelou que, até abril de 2017, o estado do Paraná possuía 810 SFVCR em operação, correspondendo a um total de 5MW e, a cidade de Curitiba 170 SFVCR – 865 kW em operação, sendo que 80% dos sistemas estão instalados em residências. Outro fato interessante é que 98% desses sistemas usam módulos com tecnologia de silício policristalino, 75% aplicam inversores monofásicos e, 95% desses inversores não possuem transformadores, pois dessa forma as perdas no processo de conversão são menores, além desses equipamentos serem mais compactos e possuírem tecnologia mais avançada do que os inversores com transformador. Constatou-se que a principal tendência do mercado de energia fotovoltaica é empregar inversores sem transformador. Além disso, os estudos realizados revelaram que a escolha do inversor e o modo de instalação dos painéis fotovoltaicos são fatores determinantes para maximizar o desempenho do sistema fotovoltaico. Os resultados desta pesquisa mostram a importante contribuição que os SFVCR podem trazer na geração de energia de modo distribuído e dessa forma, podem colaborar para a elaboração de políticas públicas com o intuito de incentivar projetos e pesquisas na área de energia fotovoltaica, visando à disseminação do uso dessa fonte renovável no país. / In the search for new options for the establishment of the energy matrix of Brazil, the Grid-Connected Photovoltaic Systems (SFVCR) are configured as an alternative to urban centers, because they allow the power generation at distributed mode, that is, generate energy at the place where it will be consumed and inject the surplus energy into the network. Faced with the prospect of installing Grid-Connected Photovoltaic System, the objective of this research is to characterize this type of photovoltaic system and also, analyze the results in terms of productivity parameters, such as Yield, Performance Ratio and Capacity Factor of six grid-connected systems that are installed in Curitiba. The radiation data used to calcute those parameters has been acquired from Instituto Nacional de Meteorologia (INMET). This paper highlight that the Parana state has 810 SFVCR (until April 2017) in operation, which stands for 5MW and Curitiba has 170 SFVCR, 865 kW in operation, and 80% of them are installed in residences. In addition, 98% of those systems use multicrystalline modules, 75% use single phase inverters and 95% of these use inverters transformerless, because the losses in the conversion process are reduced and the equipments are more compact and have more technology than the inverters with transformer. So, the main trend of photovoltaic energy market is to use transformerless inverters. The results obtained shows that the inverters’choice and the installation mode of the photovoltaic modules are important factors to maximize the photovoltaic system’s performance. In the end, the results demonstrates that the SFVCR contribute to distributed power generation and should be use in the elaboration of public policies with the purpose of encouraging projects and research in the photovoltaic energy’s area, aiming the dissemination of this renewable source of energy in Brazil.