A Geração Distribuída no Brasil tem crescido ao longo dos anos, especialmente na fonte fotovoltaica e na categoria que a ANEEL denomina microgeração distribuída, que são centrais geradoras de energia elétrica com potência instalada menor ou igual a 75 kW e conectada na rede de distribuição por meio de instalações de unidades consumidoras. Apesar dos problemas tradicionais que podem ocorrer com a inserção em larga escala, como maiores perdas e desvios de tensão, as placas fotovoltaicas, conectadas à rede de distribuição por meio de um inversor, trazem a possibilidade de controlar a tensão no ponto de conexão, manipulando-se o fator de potência de saída do inversor, controlando a potência reativa. Neste contexto, considerando o uso dos inversores inteligentes com possibilidade de envio de sinal remotamente ao operador e a possibilidade de criação de Centros de Despacho de Geração Distribuída (CDGD), este trabalho tem por objetivo propor uma metodologia de regulação de tensão centralizada utilizando unidades de microgeração fotovoltaicas, em redes de distribuição com larga inserção. A metodologia proposta utiliza o conceito de despacho de potência reativa e fluxo de potência reativa ótimo, por meio de uma abordagem centralizada da rede, utilizando-se o software OpenDSS e MatLab, equipado com Algoritmo Genético (AG) para solucionar o problema de otimização. Para avaliar o desempenho do modelo, foram feitos estudos de caso no sistema IEEE 123 barras e em uma rede real em Alegrete. Os resultados obtidos validam a abordagem proposta, demonstra a aplicabilidade e limitações em casos reais. / The distributed generation in Brazil has increased in the past years, specially in photovoltaic power generation, at the category that Brazilian Electric Regulator ANEEL classifies as "distributed micro-generation", i.e., generation units in which the active power capacity is equal or bellow 75kW and conected on distribution network by the consumers. Despite the traditional problems that might occur due to high penetration of the units, e.g., higher losses and voltage sags and swells, they are conected to the network through an inverter that can be controlled in order to provide or consume reactive power, providing voltage regulation. In that context, considering the use of intelligent inverters that can be remotely operated by a centralized utility operator, this work aims to propose a centralized voltage regulation methodology using distributed micro-generation in distribution networks. The proposed methodology uses the concept of reactive power dispatch and optimal power flow, from a centralized view of the network, using the software MatLab and OpenDSS with Genetic Algorithm to solve the optimization problem. To evaluate the model, simulations were performed with the IEEE 123 bus system and with a real distribution network from the Alegrete city, in the Brazilian state of Rio Grande do Sul. The results show the proposed is valid, despite some limitations on real cases.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-05-24T17:37:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 338190.pdf: 9968372 bytes, checksum: e1c28dfcf84e191f0457a82aa5715399 (MD5) Previous issue date: 2015 / A humanidade usou e continua consumindo em grande quantidade os recursos não-renováveis do planeta como petróleo, gás natural e carvão mineral para suprir suas necessidades energéticas. Somente nas últimas duas décadas que outras fontes de energia renováveis, como a solar fotovoltaica e a eólica, passaram a se tornar relevantes na geração de energia elétrica em nível mundial. Instalações de sistemas fotovoltaicos ao redor do mundo atingiram crescimento da ordem de 40% durante os últimos quinze anos. Entretanto, a grande maioria destes sistemas, (acima de 90%), estão localizados em regiões onde o recurso solar não é tão abundante, ou seja, fora da região dos trópicos do planeta. Devido a este fato, ao tentar incorporar a energia solar fotovoltaica às redes elétricas, uma pergunta que sempre surge está relacionada a variação desta forma de geração de energia elétrica com a produção alternante durante o dia devido ao movimento das nuvens e total ausência no período noturno. Mesmo assim, em alguns países, já se atinge percentuais em torno de 5 a 10% de contribuição da energia elétrica proveniente de energia solar fotovoltaica. Passa a ser desafiador a inserção dessa fonte de energia à rede, de maneira intensiva, em paralelo com os recursos já existentes (em sua maioria ainda de origem fóssil). Nesta tese, foi avaliada a previsão do recurso solar em curtíssimo prazo (como 15-min, 30-min e uma hora) para uma região tropical do planeta, neste caso em Cingapura, ilha que se localiza próxima à linha do equador, no Sudeste Asiático. Esta tese foca em métodos existentes de previsão de irradiância, mas também explora uma nova proposta híbrida, adaptada a uma localidade tropical. Além das previsões de irradiação solar, simulações de sistemas fotovoltaicos e o cálculo de seu desempenho foram estudados e avaliados de modo a se prever quanto de energia elétrica é produzida com a mesma antecedência dada nos produtos de previsão do recurso solar. A influência da gaze de queimada foi um fenômeno particular, comum na Cingapura de hoje, que afeta o desempenho de sistemas fotovoltaicos e que foi investigado em detalhe. Todo o trabalho foi validado por redes detalhadas de estações meteorológicas em solo e também através de monitoramento de sistemas fotovoltaicos por toda Cingapura.<br> / Abstract : Humanity has used and continues to consume in great proportion non-renewable energy resources of the planet such as oil, natural gas and coal in order to fulfil its energy needs. It was only during the past two decades that other sources of renewable energy such as solar photovoltaics (PV) and wind energy became somewhat relevant towards electricity generation in the world. PV installations worldwide have reached a compound annual growth rate of ~40% for the last fifteen years. However, the great majority of these systems (over 90% of them) are located where the solar energy resource is not the most abundant - outside of the tropical regions of the planet. While trying to incorporate solar energy PV into electrical power grids, one common question which arises is related to the variable aspect of this form of energy generation - with alternating production during the day due to cloud motion, and total absence during night time. Nonetheless, in some countries, contribution ratios of 5 to 10% of electrical energy from solar PV have been achieved. It becomes then challenging to integrate this source of energy into grids in a professional way, in parallel with existing resources (mostly still fossil-fuel-based). In this thesis, short-term forecasting (for time horizons such as 15-min, 30-min and 1-hour) of the solar resource was investigated in a tropical region of the world - in Singapore, 1° North of the Equator, in Southeast Asia. This thesis focuses on existing methods for irradiance forecasting, but also explores a novel Hybrid proposal, tailored to the tropical environment at hand. Beyond the forecast of the solar energy irradiance ahead of time, PV system simulation and performance assessment were studied and evaluated with the goal of predicting how much electricity is produced in the same time frame given by the solar irradiance forecasting products. The influence of haze was a particular phenomenon, common in today?s Singapore, which affects PV system performance and which was investigated in detail. All work has been validated by a comprehensive network of ground-based meteorological stations, as well as by various PV system monitoring sites throughout Singapore.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2013-12-06T00:17:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013Bitstream added on 2014-09-24T20:21:39Z : No. of bitstreams: 1 320311.pdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Este trabalho determina o comportamento energético de um edifício residencial à energia neto positiva nas condições climáticas de Madri, Espanha. O trabalho resume os procedimentos experimentais adotados nas medições dos parâmetros de desempenho de um sistema solar fotovoltaico conectado à rede elétrica (SFVCR) no estudo de caso proposto. Avalia a distribuição diária e anual de energia elétrica analisando a interação entre o sistema solar fotovoltaico, a carga elétrica e a rede elétrica. Também compara a geração e produtividade fotovoltaica e a correlação temporal de geração-consumo entre cinco edificações da competição Solar Decathlon. Através de simulações computacionais no programa EnergyPlus são realizadas análises de desempenho operacional do sistema solar fotovoltaico, assim como de consumo de energia elétrica da edificação. Comparações paramétricas entre dois modelos verificam resultados dos testes de compatibilidade entre o caso real e simulado. <br> / Abstract: This work determines the energetic behavior of a positive-net-energy residential building in Spain conditions. It summarizes experimental procedures adopted to measure grid-connected photovoltaic system performance parameter in the proposed case study. It investigates the daily and annual distribution of electrical energy analyzing the interaction between the PV system, electric charge and electric power grid. It also compares PV generation, final yield and temporary generation-consumption correlation between five buildings of the Solar Decathlon competition. Through EnergyPlus software simulations are performed grid-connected PV system operational performance analysis, as well as building electrical energy consumption analysis. Parametric comparisons between two models verify compatibility test results between the real and simulated case.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-10-19T12:59:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 338190.pdf: 9968372 bytes, checksum: e1c28dfcf84e191f0457a82aa5715399 (MD5) Previous issue date: 2015 / A humanidade usou e continua consumindo em grande quantidade os recursos não-renováveis do planeta como petróleo, gás natural e carvão mineral para suprir suas necessidades energéticas. Somente nas últimas duas décadas que outras fontes de energia renováveis, como a solar fotovoltaica e a eólica, passaram a se tornar relevantes na geração de energia elétrica em nível mundial. Instalações de sistemas fotovoltaicos ao redor do mundo atingiram crescimento da ordem de 40% durante os últimos quinze anos. Entretanto, a grande maioria destes sistemas, (acima de 90%), estão localizados em regiões onde o recurso solar não é tão abundante, ou seja, fora da região dos trópicos do planeta. Devido a este fato, ao tentar incorporar a energia solar fotovoltaica às redes elétricas, uma pergunta que sempre surge está relacionada a variação desta forma de geração de energia elétrica com a produção alternante durante o dia devido ao movimento das nuvens e total ausência no período noturno. Mesmo assim, em alguns países, já se atinge percentuais em torno de 5 a 10% de contribuição da energia elétrica proveniente de energia solar fotovoltaica. Passa a ser desafiador a inserção dessa fonte de energia à rede, de maneira intensiva, em paralelo com os recursos já existentes (em sua maioria ainda de origem fóssil). Nesta tese, foi avaliada a previsão do recurso solar em curtíssimo prazo (como 15-min, 30-min e uma hora) para uma região tropical do planeta, neste caso em Cingapura, ilha que se localiza próxima à linha do equador, no Sudeste Asiático. Esta tese foca em métodos existentes de previsão de irradiância, mas também explora uma nova proposta híbrida, adaptada a uma localidade tropical. Além das previsões de irradiação solar, simulações de sistemas fotovoltaicos e o cálculo de seu desempenho foram estudados e avaliados de modo a se prever quanto de energia elétrica é produzida com a mesma antecedência dada nos produtos de previsão do recurso solar. A influência da gaze de queimada foi um fenômeno particular, comum na Cingapura de hoje, que afeta o desempenho de sistemas fotovoltaicos e que foi investigado em detalhe. Todo o trabalho foi validado por redes detalhadas de estações meteorológicas em solo e também através de monitoramento de sistemas fotovoltaicos por toda Cingapura.<br> / Abstract : Humanity has used and continues to consume in great proportion non-renewable energy resources of the planet such as oil, natural gas and coal in order to fulfil its energy needs. It was only during the past two decades that other sources of renewable energy such as solar photovoltaics (PV) and wind energy became somewhat relevant towards electricity generation in the world. PV installations worldwide have reached a compound annual growth rate of ~40% for the last fifteen years. However, the great majority of these systems (over 90% of them) are located where the solar energy resource is not the most abundant - outside of the tropical regions of the planet. While trying to incorporate solar energy PV into electrical power grids, one common question which arises is related to the variable aspect of this form of energy generation - with alternating production during the day due to cloud motion, and total absence during night time. Nonetheless, in some countries, contribution ratios of 5 to 10% of electrical energy from solar PV have been achieved. It becomes then challenging to integrate this source of energy into grids in a professional way, in parallel with existing resources (mostly still fossil-fuel-based). In this thesis, short-term forecasting (for time horizons such as 15-min, 30-min and 1-hour) of the solar resource was investigated in a tropical region of the world - in Singapore, 1° North of the Equator, in Southeast Asia. This thesis focuses on existing methods for irradiance forecasting, but also explores a novel Hybrid proposal, tailored to the tropical environment at hand. Beyond the forecast of the solar energy irradiance ahead of time, PV system simulation and performance assessment were studied and evaluated with the goal of predicting how much electricity is produced in the same time frame given by the solar irradiance forecasting products. The influence of haze was a particular phenomenon, common in today?s Singapore, which affects PV system performance and which was investigated in detail. All work has been validated by a comprehensive network of ground-based meteorological stations, as well as by various PV system monitoring sites throughout Singapore.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T10:33:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 192007.pdf: 5161773 bytes, checksum: 82e7accc7a7db62eb123da8584b8f7cc (MD5) / : O presente trabalho se propõe a desenvolver e analisar formas de tratamento da energia elétrica produzida por módulos fotovoltaicos. Ele enfatiza a aplicação de conversores estáticos de energia para a obtenção de soluções simples e eficientes para este tratamento. A energia solar possui um comportamento muito variável e seu aproveitamento na forma de energia elétrica depende, de forma incontestável, da Eletrônica de Potência, ciência que possui um conjunto de conhecimentos adequados para torná-la útil e competitiva. Iniciando com uma revisão bibliográfica, são conhecidas as principais características dos sistemas fotovoltaicos, além das formas de abordagem adotadas, os principais avanços tecnológicos já consolidados visando a concepção de sistemas eletrônicos econômicos, robustos e eficientes. Dentre inúmeros sistemas estudados observa-se problemas ainda não resolvidos tais como a eficiência de conversão de energia, a complexidade da topologia de potência, controle mais adequado, vida útil, qualidade da energia produzida e custo final do conversor. Considerando-se as principais deficiências das estruturas mais usuais, são propostas soluções baseadas em estudos teóricos e resultados experimentais de sistemas de elevado rendimento, objetivando a simplicidade topológica e de controle. É realizado também um estudo sobre os sistemas de busca do ponto de máxima potência de operação dos módulos fotovoltaicos. Adicionalmente desenvolve-se controladores para este fim.

This work presents an investigation of the most suitable scenarios for the generation of electrical energy from wind power and photovoltaic sources, focusing the changes that occur in the Brazilian electrical sector in the current scenario of economic and social development. The work was developed in a structure oriented to quality and productivity and instigates the use of these sources as a contribution to the supply of electrical energy, as well as the opportunity of the diversification to contribute to the sustainability and universal access by the whole population. As a means of information, the following elements were investigated: the increase of supply and demand of electrical energy compared to GNP (Gross National Product), the external dependance of electrical energy, the make-up of the matrix of electrical energy generation, universalization indices, human development indices and the quality of the supplied electrical energy. The results of this work show the following aspects: there is a relation between the GNP increase and the supply and demand of electrical energy; the production of electrical energy by the approached renewable sources has specific scenarios, with specific regulamentation and particular conditions of application; the indices of universalization can be easily reached making use of these sources; the wind power is a strategic investment for the country; the areas with the lowest human development index also suffer from the worst quality of supplied energy; low human development indices also have a relation with the no access to electrical energy; the regions with less development will be the last ones to be assisted by the universalization project 2004-2015. / Este trabalho apresenta uma investigação dos cenários mais propícios para geração de energia elétrica a partir das fontes eólica e solar fotovoltaica, enfocando as mudanças ocorridas no setor elétrico brasileiro no atual cenário de desenvolvimento econômico e social. O trabalho foi desenvolvido numa estrutura orientada à qualidade e produtividade e instiga o uso dessas fontes como contribuição ao suprimento de energia elétrica, oportunidade de diversificação para contribuição à sustentabilidade e universalização ao acesso por toda a população. Como meio de informação, foram investigados o crescimento na oferta e consumo de energia elétrica em comparação com o Produto Interno Bruto (PIB), dependência externa de energia elétrica, composição da matriz de geração de energia elétrica, índices de universalização, índices de desenvolvimento humano (IDH) e qualidade da energia elétrica fornecida. Os resultados deste trabalho apontam que: existe relação entre o crescimento do PIB e o consumo e oferta de energia elétrica; a produção de energia elétrica pelas fontes renováveis abordadas tem cenários pontuais, com regulamentação específica e condições particulares de aplicação; os índices de universalização podem ser mais facilmente alcançados fazendo-se o uso dessas fontes; a energia eólica é um investimento estratégico para o país; as áreas com menor IDH também são as atingidas pelo não-acesso e pior qualidade de energia fornecida; baixos IDHs também tem relação com o não acesso a energia elétrica; as regiões com menor desenvolvimento serão as últimas a serem atendidas pelo projeto de universalização 2004-2015.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:36Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-12-16Bitstream added on 2014-06-13T21:02:56Z : No. of bitstreams: 1 siqueira_jac_dr_botfca.pdf: 1139206 bytes, checksum: fa362c8ed41f1611714cccd53dfd49ca (MD5) / A geração de energia elétrica a partir de fontes renováveis começou a apresentar maior interesse a partir da crise do petróleo na década de 70. De lá pra cá, entre outros recursos energéticos renováveis, a utilização do potencial da energia solar e eólica tem crescido significativamente. A integração de sistemas de geração eólica e fotovoltaica com armazenamento de energia em baterias tem-se apresentado como uma forma de geração em que os problemas decorrentes da variabilidade na intensidade da energia eólica e solar, tornam-se possíveis de mitigação, seja pela complementação entre uma fonte e outra, ou pela maior estabilidade configurada à geração do sistema. Com base neste contexto, este trabalho teve o objetivo de avaliar o desempenho um sistema híbrido de energia eólico-fotovoltaico de pequeno porte, para a eletrificação de uma propriedade rural, avaliando-se o efeito das variáveis climáticas sobre a produção energética do sistema. O trabalho foi desenvolvido no Laboratório de Energização Rural do Departamento de Engenharia Rural da UNESP-FCA. Para a realização do trabalho, foi instalado um sistema híbrido (solar + eólico), composto por um aerogerador e um painel fotovoltaico, complementado por uma bateria para armazenamento da energia elétrica gerada, controlador de carga e inversor de tensão. O sistema foi configurado para atender as cargas de uma pequena residência rural. Para avaliação das características do potencial da energia solar e eólica, utilizaram-se os dados de uma estação meteorológica instalada no local. Um sistema de aquisição de dados foi programado para coletar os parâmetros meteorológicos e elétricos do experimento a cada 10 segundos, apresentando a média dos valores coletados a cada 5 minutos. A coleta dos dados foi realizada durante um ano, diuturnamente, para avaliar a influência das horas... / The electric energy generation from renewable sources, began to present larger interest in the petroleum crisis in 1970 decade. Since then, among other renewable energy resources, the use of the solar energy and wind energy potential have been growing significantly. The integration of wind and photovoltaic generation systems has been presenting as a generation form where the current problems of the variability in the wind and solar energy intensity, become possible of mitigation due to the complementation of both a sources, or for the larger stability given to the generation system. Based in this context, this work had the objective of evaluating a small wind-photovoltaic hybrid energy system for a rural electrification, with the evaluation of the climatic variables effect on the system energy production. The work was developed in the Laboratory of Rural Electrification of the UNESP-FCA Rural Engineering Department. For the accomplishment of the work, a small wind-photovoltaic hybrid system was installed, composed by an wind generator and a photovoltaic panel, complemented with a battery for the generated electric energy storage, a charge controller and an inverter. The system was configured for small rural residence load supply. For solar and wind energy potential characteristics evaluation, the data of a meteorological station installed in the place were used. A data acquisition system was programmed to collect the meteorological and electric parameters of the experiment every 10 seconds, calculating the average values collected every 5 minutes. The data collection was carried out during one year, daily, to evaluate the influence of the day hours and of the seasons changes on the hybrid system energy generation and its components. The collected data were integrated, and it was determined the values of the solar energy, wind energy, photovoltaic generation, wind generation and hybrid system...(Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-12-02T11:16:57Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-03-07Bitstream added on 2014-12-02T11:20:50Z : No. of bitstreams: 1 000796432.pdf: 2742498 bytes, checksum: 09b36b02c6140a3459c1567ce5096e34 (MD5) / Neste trabalho apresenta-se uma proposta para alocação de fontes renováveis em microrredes de energia elétrica para sistemas autônomos em corrente contínua através de um modelo matemático escrito como um problema quadrático inteiro misto (PQIM). O propósito do modelo matemático é minimizar os investimentos na instalação das fontes renováveis de energia e os custos relacionados com as perdas elétricas, atendendo as restrições de demandas de potências do sistema, limite da queda de tensão, capacidade de corrente dos condutores, máxima potência gerada pelo tipo de fonte renovável de energia alocada, capacidade máxima do número de fontes renováveis de energia a serem alocados em cada nó do sistema em estudo. Para resolver o problema foram utilizadas duas técnicas de solução. Primeiramente, foi usado o algoritmo de Branch and Bound (B&B) com a implementação do problema através da linguagem de modelagem algébrico (AMPL) e solucionado através do solver de otimização CPLEX, posteriormente o PQIM foi resolvido através do algoritmo genético Chu-Beasley implementado no MATrix LABoratory (MATLAB). Para o algoritmo de B&B implementou-se um método de redução do espaço de busca (EBCR), a fim de diminuir o tempo computacional. Para a validação do modelo matemático proposto, utilizou-se sistemas testes reais de 20, 99 e 297 nós, os quais são parte de um projeto de iluminação pública de um loteamento de residências populares do município de Ilha Solteira - SP, considerando alimentação em corrente contínua / This study mainly presents a proposal for allocation of renewable energy sources in a microgrid for autonomous electric systems that uses direct current through a mathematical model written as a mixed integer quadratic problem ( PQIM ). The purpose of the mathematical model is to minimize the investment at the renewable energy installation and the costs related to electrical losses, attending the restrictions of system powers demands, the voltage drop limit, the current capacity of conductors, the maximum power generated by type of renewable energy allocated, the maximum capacity of the number of renewable energy sources to be allocated on each node of the system under study. To solve the problem two solution techniques were used. First, was used the Branch and Bound algorithm (B&B) with the implementation of the problem through the language of algebraic modeling (AMPL) and solved by the solver optimization CPLEX , subsequently the PQIM was solved through Chu-Beasley genetic algorithm implemented in Matrix Laboratory (MATLAB). For the B&B algorithm, was implemented a method for reducing the search space(EBCR) in order to reduce computational time . To validate the proposed mathematical model , was used a real test system with 20, 99 and 297 nodes, which is part of a project of public lighting of a popular residential subdivision in Ilha Solteira - SP , considering power in direct current

Made available in DSpace on 2015-01-26T13:21:14Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-09-05Bitstream added on 2015-01-26T13:30:58Z : No. of bitstreams: 1 000806761.pdf: 2848646 bytes, checksum: c8594f39d3a3d94ad2ec82858fd444cd (MD5) / Para avaliar o desempenho de motobombas alimentadas por uma central de microgeração fotovoltaica (MGD-FV), foi necessária a montagem de um sistema de monitoramento e coletas de dados da produção e consumo de energia, dados estes, necessários para que se determinassem índices específicos da capacidade de bombeamento de duas bombas hidráulicas distintas, instaladas no Sítio Modelo da Fazenda Lageado, elevando água de uma cisterna para um reservatório. O desempenho de cada bomba foi avaliado em função de suas características elétricas e hidráulicas e sua interação com a irradiância solar disponível para seu acionamento. Cada sistema trabalhou em três pressões manométricas de recalque durante o período de 5 dias. O volume de água bombeado pelos dois sistemas propostos variou entre 5244 a 9398 litros/dia, para o sistema de bombeamento fotovoltaico - SBF2 e de 6249 a 7792 litros/dia, para o sistema de bombeamento fotovoltaico - SBF1, sendo que ambos bombearam água suficiente para atender as necessidades básicas de uma pequena propriedade rural. O desempenho prático de cada sistema foi verificado em função do (IB) índice de bombeamento, em l/kWh e do (IC) índice de consumo, em kWh/l, baseado nesses índices pode-se notar que nas condições desse experimento a bomba do SBF2 é mais indicada para valores de altura manométrica entre 2,5 e 7,5 mca em regiões com baixo índice de irradiação ou estações ano que apresentam energia disponível reduzida no período, pois tem maior volume bombeado quando submetida a essas condições de trabalho. A bomba SBF1 é mais indicada para valores de altura manométrica entre 7,5 e 13,5 mca em regiões com alto índice de irradiação / To evaluate the performance of pumps powered by a photovoltaic microgeneration (MGD-FV), it was necessary to mount a system of monitoring and data collection of production and consumption of energy, these data needed for specific indices that would determine the pumping capacity of two separate hydraulic pumps, installed in the Site Model Farm Lageado, bringing water from a tanker to a storage tank. The performance of each pump was assessed in terms of their electrical and hydraulic characteristics and their interaction with the solar irradiance available for your drive. Each system worked into three booster gauge pressures during 5 days. The volume of water pumped by the two proposed systems ranged between 5244-9398 liters / day for the PV pumping system - SBF2 and 6249-7792 liters / day for the PV pumping system - SBF1, both of which have pumped enough water to meet the basic needs of a small farm. The practical performance of each system was checked as a function of (IB) pumping rate in l / kWh and (IC) rate of consumption in kWh / l, based on these indices may be noted that under the conditions of this experiment the pump SBF2 is the most suitable for gauge height values between 2.5 and 7.5 mca in regions with low levels of irradiation or the seasons which have reduced energy available in the period, it has greater volume pumped when subjected to these working conditions. The SBF1 pump is most suitable for gauge height values between 7.5 and 13.5 mca in regions with high irradiation

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Metalurgia Extractiva. Ingeniero Civil de Minas / Uno de los principales cambios que enfrentan hoy en día las mineras es la reducción de costos sumado a una búsqueda por el aumento de la productividad de sus trabajadores. La etapa de molienda en el procesamiento de minerales de cobre representa casi el 50% del consumo eléctrico del total de la mina situándolo como un foco de atención en la búsqueda de oportunidades. Sumado a lo anterior, hay una alta concentración de faenas en el Desierto de Atacama, el cual tiene uno de los potenciales solares más grandes del mundo debido a su alta irradiancia. El presente trabajo tiene como objetivo la exploración de una posible sinergia entre una planta de generación de energía fotovoltaica con un sistema de almacenamiento de energía en baterías con el proceso minero de la molienda semiautógena. Se plantea mediante el desarrollo de un modelo que permita entregar el tamaño óptimo de la planta fotovoltaica junto a su sistema de baterías que se integre de mejor forma al consumo del molino de manera híbrida sin desconectarse de la red eléctrica para obtener el mayor beneficio económico y ambiental con resultados confiables. Para realizar esto se propone el desarrollo de un modelo de optimización determinista para analizar los distintos efectos que tienen las principales variables del proceso sobre la disminución del consumo de la red eléctrica. Estas variables son la potencia contratada, el tamaño de la planta fotovoltaica y las capacidades de energía y potencia del sistema de almacenamiento de baterías. Para realizar el dimensionamiento de la planta que minimice los costos totales se propone un modelo de optimización estocástico el cual integre la incertidumbre de la generación de energía solar y del mineral derivada de su dureza provocando variaciones en el consumo de potencia del molino. La integración de la energía fotovoltaica al proceso puede ser fuertemente asistida mediante una administración adecuada de la dureza del mineral como demand side management, en donde se aproveche la energía solar durante el día alimentando al molino el mineral duro, y complementando con la energía almacenada en las baterías el consumo del mineral blando durante la noche. Como resultado de este trabajo se tiene que la potencia contratada tiene un gran efecto sobre las variables, donde la planta fotovoltaica y las baterías están estrechamente relacionadas para la reducción de costos evitando el sobreconsumo respecto a la potencia contratada. El dimensionamiento óptimo logra una reducción de costos totales de 31.8% anual con respecto a la operación sin energía solar para este caso de estudio. La administración del mineral resulta en una mejor integración mostrando que existe sinergia de la energía solar con esta etapa de la molienda, produciendo mayores ahorros gracias a una necesidad de una menor inversión en baterías mostrando grandes posibilidades para la aplicación de esta tecnología en las minas del futuro. Como trabajo futuro se propone la integración de los costos de realizar demand side management junto al estudio detallado del impacto que la separación de durezas tiene sobre el proceso completo. Además, se propone considerar una aproximación del uso de múltiples tipos de baterías para integrar el efecto de las estaciones del año en la optimización y dimensionamiento.