Submitted by Diogo Barreiros (diogo.barreiros@ufba.br) on 2017-02-09T19:45:16Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Final - Itã Teodoro.pdf: 3843711 bytes, checksum: f3457fafb2633c8fa62c537ec47ef8de (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2017-02-10T11:32:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação Final - Itã Teodoro.pdf: 3843711 bytes, checksum: f3457fafb2633c8fa62c537ec47ef8de (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-10T11:32:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação Final - Itã Teodoro.pdf: 3843711 bytes, checksum: f3457fafb2633c8fa62c537ec47ef8de (MD5) / Uma parcela da população brasileira vive em comunidades rurais isoladas sem acesso a rede de distribuição de energia elétrica. Como as concessionárias de energia elétrica alegam a inviabilidade econômica para instalar linhas de transmissão para abastecer essas comunidades, instituições e órgãos, como o Ministério de Minas e Energias, apóiam pesquisas para desenvolvimento de sistemas de geração de energias renováveis como eólica, biomassa, solar, etc., que sejam economicamente viáveis para abastecer de energia elétrica e promover o desenvolvimento econômico e social dessas localidades. No campo da energia solar, materiais semicondutores, usados na fabricação de células solares, e sistemas de rastreamento solar vêm sendo estudados e desenvolvidos visando aumentar a eficiência na geração de energia elétrica por parte dos painéis solares. Nesse trabalho foi desenvolvido um sistema mecatrônico capaz orientar um painel solar utilizando um algoritmo que calcula a trajetória do Sol a cada instante do ano. O sistema é constituído de dois eixos de rotação que, individualmente, são responsáveis pela movimentação diária e anual do painel rastreando o Sol. Tal configuração possibilitou o desenvolvimento de um protótipo simples, tanto no que diz respeito ao algoritmo de controle, quanto na sua eletromecânica. Foi feita a comparação entre as eficiências elétricas do sistema móvel construído e de um painel fixo, expostos as mesmas condições de insolação, e verificado um aumento médio na geração de energia elétrica de 39 4%. A análise de custos mostrou que o gasto suplementar com o protótipo mecanizado e instrumentado é 6% menos custoso, quando comparado ao sistema fixo, o que indica sua viabilidade econômica. Tais resultados confirmam a importância do investimento em pesquisa no aumento da geração de energia elétrica através sistemas de painéis solares fotovoltaicos que rastreiam o Sol e a possibilidade da implantação desse tipo de sistema em localidades desassistidas pelas concessionárias de distribuição elétrica, promovendo assim um maior desenvolvimento social e econômico local.

A geração de energia fotovoltaica continua em crescimento e por isso estudos relacionados à aplicação de diferentes tecnologias fotovoltaicas se tornam muito importantes. A tecnologia de células fotovoltaicas de silício cristalino representa a maior parte da aplicação de energia solar fotovoltaica atualmente. Os módulos com tecnologias de filmes finos foram apresentados ao mercado como uma nova geração de módulos e atualmente são referenciados como módulos fotovoltaicos de segunda geração. As tecnologias de filmes finos possuem algumas vantagens em relação ao silício cristalino, como por exemplo: menor quantidade de material, menor custo de produção e possibilidade de se produzir células e módulos flexíveis, embora em geral apresentem eficiências menores. Existem tecnologias de filmes finos aplicadas à geração fotovoltaica que apresentam instabilidade quando expostas à radiação solar, variando a potência gerada do módulo nas primeiras horas de exposição. Esses efeitos motivaram a padronização de um ensaio de exposição solar, do inglês light-soaking, que atualmente é previsto por uma norma internacional de qualificação de módulos fotovoltaicos (IEC 61646). Neste trabalho, desenvolveu-se uma metodologia para realizar o ensaio lightsoaking e construiu-se uma bancada de testes para obter resultados experimentais a partir de módulos expostos na cobertura do prédio anexo do LABSOL. Para isso, foi realizada uma análise de área livre de sombra disponível, bem como montada a estrutura metálica de sustentação para os módulos. Também foram instaladas resistências elétricas para dissipação de potência dos módulos e montado painel elétrico dentro do prédio centralizando as conexões necessárias. O experimento também contou com o desenvolvimento de um programa em linguagem Visual Basic® para interagir com os instrumentos de medição e realizar o monitoramento do ensaio. Neste trabalho foram ensaiados quatro módulos com diferentes tecnologias de filmes finos, as quais: silício amorfo com tripla junção, silício amorfo com uma junção, CIGS (Disseleneto de Cobre, Índio e Gálio) e por último dupla junção de silício amorfo com silício microcristalino. O experimento foi conduzido por 55 dias, sendo que a cada minuto o programa registrou dados de irradiância, irradiação acumulada e temperatura dos módulos. Ao final do experimento, os módulos receberam no total 347 kWh/m2 de irradiação e, durante o ensaio, foram realizadas ao todo 8 medições de curva característica corrente versus tensão para verificar o desempenho dos módulos. Antes e após a exposição, também foram realizadas medições em um simulador solar a fim de se obter medidas em condições controladas de temperatura e irradiância. Ao aplicar o critério de estabilização previsto na norma IEC 61646, verificou-se que todos os módulos o atenderam. Contudo, os módulos com tecnologia de uma junção de silício amorfo e com tecnologia de tripla junção de silício amorfo voltaram a apresentar degradação acima do máximo estabelecido pela norma IEC 61646 após continuarem expostos à radiação solar. Sendo assim, pode ser necessário alterar o critério para um maior valor de irradiação acumulada entre cada avaliação de degradação destes módulos, principalmente quando o ensaio é realizado com temperatura externa elevada. A metodologia mostrou que esse ensaio pode ser realizado em ambiente externo com luz natural de maneira prática e econômica, porém realizar as medições de curva característica com luz natural e temperatura não controlada implica em adicionar algumas incertezas ao ensaio. / The photovoltaic (PV) power generation continues to grow and so studies related to the application of different photovoltaic technologies become very important. The crystalline silicon solar cells technology is the most current application of PV power generation. The photovoltaic modules with thin film technologies were presented to the market as a new generation of modules and are currently referred to as second generation PV modules. The thin film technologies have some advantages compared to crystalline silicon, for example, less material, lower cost of production and ability to produce flexible cells and modules, although generally have lower efficiencies. There are thin film technologies for photovoltaic conversion that show instability when exposed to the sun, varying the power generated in the early hours of sun exposure. These effects led to the standardization of a sun exposure test, the light-soaking test, which is currently standardized by an international standard of qualification of photovoltaic modules (IEC 61646). In this study, we developed a methodology to perform the light-soaking test and built a workbench to obtain experimental results from PV modules set out in the LABSOL building. For this purpose, a shadow analysis was performed as well as the metal structure mounted to support the photovoltaic modules. Resistive loads were also installed in order to dissipate the power of the modules. An electrical panel was mounted inside the building to centralize the necessary connections. The workbench also included the development of a program in Visual Basic® to interact with the measuring instruments and carry out the monitoring of the experiment. In this work we tested four modules with different thin film technologies, including: triple junction amorphous silicon, single junction amorphous silicon, CIGS (Copper Indium Gallium Diselenide) and tandem junction of amorphous silicon and microcrystalline silicon. The experiment was conducted over 55 days, and every minute the program recorded irradiance data, accumulated irradiation and module temperature. At the end of the experiment, the modules received 347 kWh/m2 of irradiation. During the test, there were a total of 8 characteristic curve (I x V) measurements to verify the performance of the modules. Before and after exposure, were also performed measurements in a solar simulator. By applying the stabilization criteria presented in IEC 61646 it was found that all the modules have been considered stabilized. However, after being exposed to more hours of sunlight, the single junction amorphous silicon module and the triple junction amorphous silicon module presented degradation above the maximum established by IEC 61646 standard. Thus, it may be necessary to change the criteria for a higher value of accumulated irradiation between assessments of degradation of these modules, especially when the test is performed with high external temperature. The methodology showed that this test may be performed outdoors under natural light in a practical and economical way, but the characteristic curve measurements with natural light and uncontrolled temperature add some uncertainty to the test.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Arquitetura e Urbanismo, Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-11-08T19:52:09Z No. of bitstreams: 1 2017_LarissaOlivierSudbrack.pdf: 10994614 bytes, checksum: 3326a825ad26934256b06a3816517f53 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-11-24T18:25:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_LarissaOlivierSudbrack.pdf: 10994614 bytes, checksum: 3326a825ad26934256b06a3816517f53 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-24T18:25:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_LarissaOlivierSudbrack.pdf: 10994614 bytes, checksum: 3326a825ad26934256b06a3816517f53 (MD5) Previous issue date: 2017-11-24 / A Eficiência Energética nasceu em um contexto de crise e de elevações tarifárias e permanece atual em razão do sucesso das ferramentas legais e do avanço tecnológico relacionados ao tema. As edificações representam 47,6% da energia elétrica consumida no país, e o potencial de economia deste setor é expressivo. Os edifícios residenciais de balanço energético nulo (Net Zero Energy Building - NZEB) aliados à pré-fabricação tem recebido atenção crescente no cenário internacional, e é um tema ainda pouco estudado no Brasil. O objetivo principal deste trabalho é identificar as potencialidades e as limitações que a tipologia residencial pré-fabricada apresenta para a construção de casas de balanço energético nulo no contexto climático de Brasília, analisando seu potencial de produção de energia elétrica, estratégias passivas e eficiência energética, com especial foco nos materiais construtivos. A metodologia prevê a concepção de um projeto padrão com diretrizes bioclimáticas; a análise de diferentes combinações de materiais opacos para cobertura e paredes através de simulações computacionais termo energéticas com o programa Design Builder; análise dos resultados de acordo norma ASHRAE 55 (2013) de modo a identificar quais destas combinações oferecem maior conforto térmico aos usuários, e quais delas tem maior influência no balanço energético final. Dentre as 35 combinações de materiais de cobertura e paredes analisadas a que se mostrou mais eficiente foi a de cobertura em CLT - Cross Laminated Timber (U=0,59W/m².K; CT=231KJ/m².K), e paredes em Painel de Tijolos Cerâmicos (U=1,65 W/m².K; CT=140,95KJ/m².K), de consumo anual de 67,56 kWh/m². Os resultados mostram que o consumo energético chega a dobrar em um mesmo projeto apenas pela diferente especificação de material de vedação de parede e cobertura. A produção de energia elétrica através de painéis fotovoltaicos pode suprir o consumo da residência em 75% dos casos analisados. Com este estudo demonstra-se que é possível viabilizar habitações pré-fabricadas de balanço energético nulo em Brasília, incentivando estudos futuros sobre a adequação das diretrizes de projeto para as demais Zonas Bioclimáticas do país. / The Energy Efficiency theme comes from a context of crisis and rising taxes and is current due to the success of legal tools and technological advancement related to it. Buildings represent 47.6% of the country’s electricity consumption, and this sector’s economy potential is significant. Residential Net Zero Energy Buildings (NZEB) combined with pre-fabrication have received increasing attention on the international scene, and is a subject that has not been as much studied in Brazil yet. The main objective of this work is to identify the potentialities and the limitations that the pre-fabricated dwelling typology presents to NZEB, analyzing its electrical production potential, passive strategies and energy efficiency, with special focus on constructive materials. The methodology consists of the conception of a standard design with the application of bioclimatic guidelines; the analysis of different constructive materials for walls and roofs through computer simulations with Design Builder software; and comparison of results according to the ASHRAE 55 - 2013 standard, in order to identify which combination offer the higher thermal comfort standards to the users, and which have higher influence on the final energy consumption data. Among the 35 analyzed walls and roofs material combinations, the most efficient was the roof in CLT - Cross Laminated Timber (U=0,59W/m².K; CT=231KJ/m².K), and walls in Ceramic Bricks Panel (U=1,65 W/m².K; CT=140,95KJ/m².K), with annual consumption of 67,56 kWh/m². The results show that the consumption can double only by changing the walls and roof materials. The electricity production through photovoltaic panels can supply the houses demand in 75% of the analyzed cases. This study shows that it is possible to enable pre-fabricated housing of zero energy balance in Brasilia, and may encourage further studies on the suitability of the design guidelines for the other bioclimatic zones of the country.

A geração de energia fotovoltaica continua em crescimento e por isso estudos relacionados à aplicação de diferentes tecnologias fotovoltaicas se tornam muito importantes. A tecnologia de células fotovoltaicas de silício cristalino representa a maior parte da aplicação de energia solar fotovoltaica atualmente. Os módulos com tecnologias de filmes finos foram apresentados ao mercado como uma nova geração de módulos e atualmente são referenciados como módulos fotovoltaicos de segunda geração. As tecnologias de filmes finos possuem algumas vantagens em relação ao silício cristalino, como por exemplo: menor quantidade de material, menor custo de produção e possibilidade de se produzir células e módulos flexíveis, embora em geral apresentem eficiências menores. Existem tecnologias de filmes finos aplicadas à geração fotovoltaica que apresentam instabilidade quando expostas à radiação solar, variando a potência gerada do módulo nas primeiras horas de exposição. Esses efeitos motivaram a padronização de um ensaio de exposição solar, do inglês light-soaking, que atualmente é previsto por uma norma internacional de qualificação de módulos fotovoltaicos (IEC 61646). Neste trabalho, desenvolveu-se uma metodologia para realizar o ensaio lightsoaking e construiu-se uma bancada de testes para obter resultados experimentais a partir de módulos expostos na cobertura do prédio anexo do LABSOL. Para isso, foi realizada uma análise de área livre de sombra disponível, bem como montada a estrutura metálica de sustentação para os módulos. Também foram instaladas resistências elétricas para dissipação de potência dos módulos e montado painel elétrico dentro do prédio centralizando as conexões necessárias. O experimento também contou com o desenvolvimento de um programa em linguagem Visual Basic® para interagir com os instrumentos de medição e realizar o monitoramento do ensaio. Neste trabalho foram ensaiados quatro módulos com diferentes tecnologias de filmes finos, as quais: silício amorfo com tripla junção, silício amorfo com uma junção, CIGS (Disseleneto de Cobre, Índio e Gálio) e por último dupla junção de silício amorfo com silício microcristalino. O experimento foi conduzido por 55 dias, sendo que a cada minuto o programa registrou dados de irradiância, irradiação acumulada e temperatura dos módulos. Ao final do experimento, os módulos receberam no total 347 kWh/m2 de irradiação e, durante o ensaio, foram realizadas ao todo 8 medições de curva característica corrente versus tensão para verificar o desempenho dos módulos. Antes e após a exposição, também foram realizadas medições em um simulador solar a fim de se obter medidas em condições controladas de temperatura e irradiância. Ao aplicar o critério de estabilização previsto na norma IEC 61646, verificou-se que todos os módulos o atenderam. Contudo, os módulos com tecnologia de uma junção de silício amorfo e com tecnologia de tripla junção de silício amorfo voltaram a apresentar degradação acima do máximo estabelecido pela norma IEC 61646 após continuarem expostos à radiação solar. Sendo assim, pode ser necessário alterar o critério para um maior valor de irradiação acumulada entre cada avaliação de degradação destes módulos, principalmente quando o ensaio é realizado com temperatura externa elevada. A metodologia mostrou que esse ensaio pode ser realizado em ambiente externo com luz natural de maneira prática e econômica, porém realizar as medições de curva característica com luz natural e temperatura não controlada implica em adicionar algumas incertezas ao ensaio. / The photovoltaic (PV) power generation continues to grow and so studies related to the application of different photovoltaic technologies become very important. The crystalline silicon solar cells technology is the most current application of PV power generation. The photovoltaic modules with thin film technologies were presented to the market as a new generation of modules and are currently referred to as second generation PV modules. The thin film technologies have some advantages compared to crystalline silicon, for example, less material, lower cost of production and ability to produce flexible cells and modules, although generally have lower efficiencies. There are thin film technologies for photovoltaic conversion that show instability when exposed to the sun, varying the power generated in the early hours of sun exposure. These effects led to the standardization of a sun exposure test, the light-soaking test, which is currently standardized by an international standard of qualification of photovoltaic modules (IEC 61646). In this study, we developed a methodology to perform the light-soaking test and built a workbench to obtain experimental results from PV modules set out in the LABSOL building. For this purpose, a shadow analysis was performed as well as the metal structure mounted to support the photovoltaic modules. Resistive loads were also installed in order to dissipate the power of the modules. An electrical panel was mounted inside the building to centralize the necessary connections. The workbench also included the development of a program in Visual Basic® to interact with the measuring instruments and carry out the monitoring of the experiment. In this work we tested four modules with different thin film technologies, including: triple junction amorphous silicon, single junction amorphous silicon, CIGS (Copper Indium Gallium Diselenide) and tandem junction of amorphous silicon and microcrystalline silicon. The experiment was conducted over 55 days, and every minute the program recorded irradiance data, accumulated irradiation and module temperature. At the end of the experiment, the modules received 347 kWh/m2 of irradiation. During the test, there were a total of 8 characteristic curve (I x V) measurements to verify the performance of the modules. Before and after exposure, were also performed measurements in a solar simulator. By applying the stabilization criteria presented in IEC 61646 it was found that all the modules have been considered stabilized. However, after being exposed to more hours of sunlight, the single junction amorphous silicon module and the triple junction amorphous silicon module presented degradation above the maximum established by IEC 61646 standard. Thus, it may be necessary to change the criteria for a higher value of accumulated irradiation between assessments of degradation of these modules, especially when the test is performed with high external temperature. The methodology showed that this test may be performed outdoors under natural light in a practical and economical way, but the characteristic curve measurements with natural light and uncontrolled temperature add some uncertainty to the test.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / O uso de substrato de vidro para ser utilizado em sistema fotovoltaico à muito comum, no entanto, os substratos sÃo submetidos a elevadas temperaturas como no caso de obtenÃÃo de vidro recoberto com SnO2 (diÃxido de estanho), onde a temperatura de operaÃÃo atinge valores prÃximos a 600ÂC. Desta forma, um estudo do comportamento da dilataÃÃo do vidro em diferentes espessuras e sob a temperatura de 600ÂC foi realizado com o objetivo de observar a influÃncia dos mesmos nos vidros utilizados como substratos e, assim, prevenir os possÃveis defeitos de trinca e quebra de vidro dentro do forno. AlÃm do estudo associado ao vidro, um projeto teÃrico de um pirolisador com essas caracterÃsticas foi idealizado para a obtenÃÃo das camadas de SnO2 sobre o vidro, agregando inovaÃÃes como o uso de gÃs natural queimando em meio poroso como fonte de calor e o uso de um pirolisador para substituir os fornos resistivos. / The use of a glass substrate for use in photovoltaic system is very common, however, the substrates are subjected to high temperatures as in the case of obtaining glass covered with SnO2 (tin dioxide), where the operating temperature reaches values close to 600  C. Thus, a study of the glass expansion behavior with different thicknesses under temperature of 600  C was conducted in order to observe the influence of the same glass used as substrates, and thus, prevent possible defects cracks and broken glass inside the oven. Besides the study associated with the glass, a theoretical design of a pyrolyzer with these characteristics has been designed for obtaining layers of SnO2 on the glass, adding innovations such as the use of natural gas burning in porous media as heat source and the use of a pyrolyzer to replace the resistive furnaces.

A geração de energia fotovoltaica continua em crescimento e por isso estudos relacionados à aplicação de diferentes tecnologias fotovoltaicas se tornam muito importantes. A tecnologia de células fotovoltaicas de silício cristalino representa a maior parte da aplicação de energia solar fotovoltaica atualmente. Os módulos com tecnologias de filmes finos foram apresentados ao mercado como uma nova geração de módulos e atualmente são referenciados como módulos fotovoltaicos de segunda geração. As tecnologias de filmes finos possuem algumas vantagens em relação ao silício cristalino, como por exemplo: menor quantidade de material, menor custo de produção e possibilidade de se produzir células e módulos flexíveis, embora em geral apresentem eficiências menores. Existem tecnologias de filmes finos aplicadas à geração fotovoltaica que apresentam instabilidade quando expostas à radiação solar, variando a potência gerada do módulo nas primeiras horas de exposição. Esses efeitos motivaram a padronização de um ensaio de exposição solar, do inglês light-soaking, que atualmente é previsto por uma norma internacional de qualificação de módulos fotovoltaicos (IEC 61646). Neste trabalho, desenvolveu-se uma metodologia para realizar o ensaio lightsoaking e construiu-se uma bancada de testes para obter resultados experimentais a partir de módulos expostos na cobertura do prédio anexo do LABSOL. Para isso, foi realizada uma análise de área livre de sombra disponível, bem como montada a estrutura metálica de sustentação para os módulos. Também foram instaladas resistências elétricas para dissipação de potência dos módulos e montado painel elétrico dentro do prédio centralizando as conexões necessárias. O experimento também contou com o desenvolvimento de um programa em linguagem Visual Basic® para interagir com os instrumentos de medição e realizar o monitoramento do ensaio. Neste trabalho foram ensaiados quatro módulos com diferentes tecnologias de filmes finos, as quais: silício amorfo com tripla junção, silício amorfo com uma junção, CIGS (Disseleneto de Cobre, Índio e Gálio) e por último dupla junção de silício amorfo com silício microcristalino. O experimento foi conduzido por 55 dias, sendo que a cada minuto o programa registrou dados de irradiância, irradiação acumulada e temperatura dos módulos. Ao final do experimento, os módulos receberam no total 347 kWh/m2 de irradiação e, durante o ensaio, foram realizadas ao todo 8 medições de curva característica corrente versus tensão para verificar o desempenho dos módulos. Antes e após a exposição, também foram realizadas medições em um simulador solar a fim de se obter medidas em condições controladas de temperatura e irradiância. Ao aplicar o critério de estabilização previsto na norma IEC 61646, verificou-se que todos os módulos o atenderam. Contudo, os módulos com tecnologia de uma junção de silício amorfo e com tecnologia de tripla junção de silício amorfo voltaram a apresentar degradação acima do máximo estabelecido pela norma IEC 61646 após continuarem expostos à radiação solar. Sendo assim, pode ser necessário alterar o critério para um maior valor de irradiação acumulada entre cada avaliação de degradação destes módulos, principalmente quando o ensaio é realizado com temperatura externa elevada. A metodologia mostrou que esse ensaio pode ser realizado em ambiente externo com luz natural de maneira prática e econômica, porém realizar as medições de curva característica com luz natural e temperatura não controlada implica em adicionar algumas incertezas ao ensaio. / The photovoltaic (PV) power generation continues to grow and so studies related to the application of different photovoltaic technologies become very important. The crystalline silicon solar cells technology is the most current application of PV power generation. The photovoltaic modules with thin film technologies were presented to the market as a new generation of modules and are currently referred to as second generation PV modules. The thin film technologies have some advantages compared to crystalline silicon, for example, less material, lower cost of production and ability to produce flexible cells and modules, although generally have lower efficiencies. There are thin film technologies for photovoltaic conversion that show instability when exposed to the sun, varying the power generated in the early hours of sun exposure. These effects led to the standardization of a sun exposure test, the light-soaking test, which is currently standardized by an international standard of qualification of photovoltaic modules (IEC 61646). In this study, we developed a methodology to perform the light-soaking test and built a workbench to obtain experimental results from PV modules set out in the LABSOL building. For this purpose, a shadow analysis was performed as well as the metal structure mounted to support the photovoltaic modules. Resistive loads were also installed in order to dissipate the power of the modules. An electrical panel was mounted inside the building to centralize the necessary connections. The workbench also included the development of a program in Visual Basic® to interact with the measuring instruments and carry out the monitoring of the experiment. In this work we tested four modules with different thin film technologies, including: triple junction amorphous silicon, single junction amorphous silicon, CIGS (Copper Indium Gallium Diselenide) and tandem junction of amorphous silicon and microcrystalline silicon. The experiment was conducted over 55 days, and every minute the program recorded irradiance data, accumulated irradiation and module temperature. At the end of the experiment, the modules received 347 kWh/m2 of irradiation. During the test, there were a total of 8 characteristic curve (I x V) measurements to verify the performance of the modules. Before and after exposure, were also performed measurements in a solar simulator. By applying the stabilization criteria presented in IEC 61646 it was found that all the modules have been considered stabilized. However, after being exposed to more hours of sunlight, the single junction amorphous silicon module and the triple junction amorphous silicon module presented degradation above the maximum established by IEC 61646 standard. Thus, it may be necessary to change the criteria for a higher value of accumulated irradiation between assessments of degradation of these modules, especially when the test is performed with high external temperature. The methodology showed that this test may be performed outdoors under natural light in a practical and economical way, but the characteristic curve measurements with natural light and uncontrolled temperature add some uncertainty to the test.

Submitted by Luciano Jorge Cruz (luciano.jorge39@gmail.com) on 2017-05-05T15:29:49Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação_ Marcia Pires de Souza.pdf: 1256183 bytes, checksum: 015a4b1268f28ef998234a1c048c5ca7 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-05-30T14:09:06Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação_ Marcia Pires de Souza.pdf: 1256183 bytes, checksum: 015a4b1268f28ef998234a1c048c5ca7 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-05-30T14:11:40Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação_ Marcia Pires de Souza.pdf: 1256183 bytes, checksum: 015a4b1268f28ef998234a1c048c5ca7 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-30T14:11:40Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação_ Marcia Pires de Souza.pdf: 1256183 bytes, checksum: 015a4b1268f28ef998234a1c048c5ca7 (MD5) Previous issue date: 2016-12-14 / The energy crisis through conventional sources is a problem that now affects countries worldwide. Aiming to soften this problem, we present as alternative the solar power generation via photovoltaic system, which besides being obtained from a renewable source, is an abundant resource in several countries, as well as being environmentally friendly. The northern region of Brazil has one of the largest solar incidence rates of Brazil, which makes it able to receive investments for the installation of photovoltaic solar plants. Moreover, this region of the country has many isolated communities that have no access to electricity or have precariously. In this work was examined the potential for generation of solar energy in the city of Manaus, through the analysis of meteorological measurements carried out in the last five years references to solar radiation, accompanied by the total annual rainfall and average wind speed. It will be performed a literature review on the topic of solar energy using as recent articles database published in Scholar Google in period from 2012 to 2016. The results showed that even with the extreme variation in rainfall during the period analyzed, there was no significant changes in levels of solar radiation, which is a point of fundamental importance in the dimensioning of the photovoltaic system. / A crise energética através das fontes convencionais é um problema que hoje atinge países no mundo inteiro. Visando amenizar este problema, apresentamos como alternativa a geração de energia solar via sistema fotovoltaico, que além de ser obtida através de uma fonte renovável, é um recurso abundante em diversos países, além de ser ambientalmente correto. A Região Norte do Brasil possui um dos maiores índices de incidência solar do território brasileiro, o que a torna apta a receber investimentos para a instalação de usinas solares fotovoltaicas. Ademais, essa região do país possui inúmeras comunidades isoladas que não tem acesso a eletricidade ou possui de forma precária. Neste trabalho foi analisado o potencial de geração da energia solar na cidade de Manaus através do estudo de medições meteorológicas realizados nos últimos cinco anos, referentes à radiação solar, acompanhado da precipitação total anual e velocidade média do vento. Foi realizada uma revisão da literatura sobre o tema da energia solar utilizando como base de dados artigos recentes publicados no Google Acadêmico no período de 2012 a 2016. Os resultados mostram que mesmo com a variação extrema no regime de chuvas no período analisado, não houve alterações significativas nos índices de radiação solar, sendo este ponto de fundamental importância no dimensionamento do sistema fotovoltaico.

El presente trabajo ha sido elaborado con la finalidad de proponer lineamientos de aspectos regulatorios de la Micro Generación Distribuida Residencial Fotovoltaica (MGDRF), para que los usuarios regulados residenciales que consumen energía eléctrica de la red, tengan la facultad de producir energía eléctrica para su autoconsumo, obteniendo un reconocimiento económico por sus excedentes que se inyectan a la red eléctrica. Cabe precisar que los usuarios residenciales, no tienen capacidad de negociación con sus suministradores (distribuidores) para reducir sus facturaciones por energía eléctrica. La implementación de la MGDRF, brinda la oportunidad de generar energía eléctrica libre de contaminación sonora y ambiental, siendo necesario su regulación a fin de que se defina principalmente la potencia máxima a generar, requisitos y criterios técnicos que se deben cumplir, así como establecer el mecanismo comercial por la energía inyectada a la red, cuando la generación sea mayor a la energía autoconsumida. Mediante el trabajo desarrollado se han evaluado aspectos regulatorios de diversos países, asimismo, se han efectuado evaluaciones económicas para elegir el mecanismo comercial que genere mayores incentivos para que los usuarios tomen la decisión de realizar la inversión de la MGDRF. Para lograr el desarrollo de la Generación Distribuida en el menor plazo posible, como viene sucediendo en otros países, es necesario que no se continúe postergando la aprobación del Reglamento de Generación Distribuida. Para ello, consideramos que debe promoverse la MGDRF por ser una energía limpia, accesible y con bajo impacto técnico económico en la operatividad de la empresa de distribución. / The present work has been prepared with the purpose of proposing guidelines of regulatory aspects of the Photovoltaic Residential Distributed Micro Generation (PRDMG), so that residential regulated users who consume electricity from the network, have the power to produce electricity for their own consumption, obtaining economic recognition for its surpluses that are injected into the electricity grid. It should be noted that residential users do not have the ability to negotiate with their suppliers (distributors) to reduce their electricity bills. The implementation of the PRDMG, provides the opportunity to generate electrical energy free of noise and environmental pollution, its regulation being necessary in order to define mainly the maximum power to be generated, requirements and technical criteria that must be met, as well as establish the commercial mechanism for the energy injected into the network, when the generation is greater than the self-consumed energy. Through the work carried out, regulatory aspects of various countries have been evaluated, as well as economic evaluations to choose the commercial mechanism that generates the greatest incentives for users to make the decision to make the PRDMG investment. To achieve the development of Distributed Generation in the shortest possible time, as is happening in other countries, it is necessary that the approval of the Distributed Generation Regulation is not postponed. To this end, we believe that PRDMG should be promoted as a clean energy, accessible with low economic technical impact on the operation of the distribution company. / Trabajo de Investigación

Este trabalho propõe um procedimento para qualificar sistemas fotovoltaicos conectados à rede, o qual possui dois focos principais: o comissionamento e a caracterização da produção de energia. Também resume alguns aspectos normativos relacionados aos sistemas fotovoltaicos, apresenta os principais parâmetros de desempenho utilizados para caracterizar um sistema fotovoltaico, propõe uma metodologia para calcular a energia injetada na rede, a qual incorpora modelos matemáticos e procedimentos de medição, tanto novos quanto convencionais, e aplica essa metodologia em um estudo de caso de um sistema fotovoltaico real. / This work proposes a procedure for qualifying grid-connected photovoltaic systems, which has two main focuses: the commissioning and the characterization of energy production. The work also summarizes some regulatory aspects related to photovoltaic systems, presents the main parameters used to characterize the performance of a photovoltaic system, proposes a methodology to calculate the energy injected into the grid, which incorporates both new and conventional mathematical models and measurement procedures, and applies this methodology to a case of study of a real photovoltaic system.

Este trabalho propõe caracterizar a complementaridade espacial-temporal entre energia eólica e solar fotovoltaica entre regiões do Brasil e estudar, no âmbito da comercialização de energia elétrica no Setor Elétrico Brasileiro - SEB, se um portfólio formado por estas fontes trazem vantagens econômicas relevantes para o investidor. Para atender a estes objetivos, foram estudados métodos para tratamento dos dados como a correção da irradiância solar, cálculo da energia gerada pelas fontes estudadas, o ambiente de contratação de energia elétrica no Brasil, métodos de otimização e modelos de análise de risco para contratação de energia no mercado livre de energia. A metodologia proposta para responder as questões colocadas foi aplicada em um estudo de caso envolvendo três regiões brasileiras em um horizonte de dez anos. Concluiu-se que existe a complementaridade energética entre as fontes nas diferentes regiões estudadas e em diferentes períodos de tempo. Confirmou-se que tecnicamente pode-se reduzir a oscilação na geração de energia analisando as fontes de forma complementar, porém, o custo de instalação da fonte fotovoltaica ainda é muito alto, inviabilizando até o momento investimentos em larga escala e de forma complementar a fonte eólica. Também verificou-se, dentro dos locais avaliados, que somente um dos três locais apresentou benefício econômico-financeiro com a formação de portfólio das fontes eólica e solar atuando no mercado de venda de energia e atendendo os critérios de risco limite estabelecidos quando avaliadas segundo a ótica da maximização da receita no mercado livre. / This thesis proposes to characterize the spatial-temporal complementarity between wind and solar photovoltaic energy between regions of Brazil and study, in the marketing of electricity in the Brazilian Electrical Sector - SEB, a portfolio formed by these sources bring significant economic benefits to the investor. To meet these goals, methods for data processing were studied as correction of solar irradiance calculation of the energy generated by the sources studied, the environment of contracting electricity in Brazil, optimization methods and models for risk analysis for contracting energy in the free energy market. The proposed methodology to answer the questions was applied in a case study involving three Brazilian regions with a horizon of ten years time series. It was concluded that there is complementarity between energy sources in the different regions studied and in different time periods. It was confirmed that technically can reduce the fluctuation in power generation by analyzing the complement of sources, however, the installation cost of photovoltaic power is still too high, preventing yet large-scale investments and complementary way the source wind. Also it was found within the sites evaluated, only one of the three sites presented economic and financial benefit by the portfolio of wind and solar sources acting in the sale of energy market and considering the risk criteria limit established when evaluated according to perspective of maximizing revenue in the free energy market.