A matriz energética mundial é composta por várias fontes primárias, dentre as quais os combustíveis fósseis, como o petróleo, prevalecem sobre as demais. No entanto, devido ao crescimento populacional e ao desenvolvimento tecnológico e industrial, haverá um conseqüente aumento na demanda de energia e devido à preocupação ambiental, será necessária a busca por outras fontes energéticas. Dentre essas, destaca-se a energia solar fotovoltaica, por possibilitar a geração de forma limpa e descentralizada. O Brasil tem a vantagem de estar localizado na zona inter-tropical, registrando altos índices de irradiação solar durante todo o ano, em comparação com outros países do mundo que já fazem uso desta tecnologia. Neste trabalho, foi estudada a inserção de sistemas fotovoltaicos conectados à rede elétrica pública e integrados em edificações residenciais urbanas. Para tanto, foram dimensionados sistemas para três residências situadas em diferentes regiões brasileiras, e que possuem as mesmas características construtivas e o mesmo consumo médio mensal de energia elétrica. Uma das premissas consideradas foi a autossuficiência energética das edificações apenas utilizando o recurso solar como fonte de geração. As cidades escolhidas para a análise foram Porto União/SC, São Carlos/SP e Petrolina/PE por possuírem diferenças significativas nos níveis de irradiação solar, representando desta forma os extremos encontrados no território brasileiro. A partir do dimensionamento foram estimadas a geração de energia elétrica anual para cada localidade e as curvas de geração foram confrontadas com as curvas de demanda diária média das regiões Sul, Sudeste e Nordeste, representando respectivamente, as três cidades escolhidas. Foram estimados os custos de instalação dos três sistemas, sendo feita ainda uma análise econômica simplificada para a verificação do impacto gerado pela inserção da tecnologia solar fotovoltaica como fonte alternativa na geração de energia elétrica em edificações residenciais urbanas. Para a avaliação econômica foi considerada a adoção do Sistema de Compensação Energética e um Período de Retorno Simples, que é a relação obtida entre o investimento feito inicialmente para a instalação de um sistema fotovoltaico e a economia anual proporcionada por essa instalação. Considerando um período de vida útil de um sistema fotovoltaico como sendo estimado em 25 anos, os resultados demonstraram que todos os sistemas seriam pagos antes desse período. A partir dos dimensionamentos, foi possível concluir ainda que a área requerida para a instalação de sistemas fotovoltaicos em residências é muito pequena e possui elevado potencial de aproveitamento, viabilizando desse modo a sua inserção no ambiente urbano. / The world\'s energy matrix is made up of several primary sources among which fossil fuels, mainly oil, prevail. Nevertheless, given population growth coupled with technological and industrial development, there will consequently be an increase in energy demands and, due to environmental concerns, looking for other energy sources is necessary. Among those, photovoltaic solar energy stands out for providing clean, decentralized energy generation. Brazil has the advantage of being located within the intertropical zone, registering higher levels of solar irradiation throughout the year compared to other countries that already use such technology. In this thesis, we studied the insertion of photovoltaic systems into the public grid and integrated to urban residential buildings. For such, we sized systems for three home environments situated in different Brazilian regions with similar building characteristics and same average monthly consumption. One of the premises considered was the buildings energy self-sufficiency based on solar resources alone. The cities chosen for the experiment were Porto União/SC, São Carlos/SP and Petrolina/PE given their significantly different exposure to solar irradiation, thus representing the extremes found in the Brazilian territory. From the initial sizing up the annual electricity demand for each location was estimated and generation curves were confronted with the daily demand curves from the South, Southeast and Northeast regions representing, respectively, the three chosen cities. Implementation costs were estimated for the three systems along with a simplified economic analysis in order to verify the impact caused by the insertion of photovoltaic solar energy as an alternative source of power generation in urban residential buildings. For the economic evaluation was considered the use of the Compensation System Energy and a Simple Payback Period, which is the ratio between the initial investment for the installation of a photovoltaic system and the annual savings provided by this facility. Considering a life cycle of a photovoltaic system as estimated at 25 years, the results showed that all systems would be paid before that period. From the sizing was still possible to conclude that the area required for the installation of photovoltaic systems in residences is very small and has a high potential for use, thereby enabling their integration into the urban environment

A energia solar fotovoltaica é uma alternativa de energia limpa que está se tornando uma importante opção para se utilizar eletricidade em regiões desprovidas de energia elétrica. Um estudo das condições energéticas da região através de consulta às concessionárias de energia elétrica (Eletricidade de Moçambique - EDM no caso de Moçambique) e do Ministério de Energia do Governo, são fontes importantes de dados para se conhecer o cenário energético de cada região. Outra fonte de dados importante para se estimar o potencial de geração de energia solar fotovoltaico sãoos indices de irradiação da região. Estes podemser obtidos através do órgão meteorológico da região (INAM no caso de Moçambique) que forneceesses dados para as principais cidades através de suas estações meteorológicas espalhadas na região. Laboratórios de pesquisa internacionais sãooutra importante fonte de dados solarimétricos, pois utilizam satélites capazes de cobrir todo globo terrestre e os dados obtidos são publicados e permitem, a partir das coordenadas do local, identificar a irradiação solar em diversos locais do mundo. Os dados desses laboratórios podem ser comparados com dados de órgãos oficiais da região. Utilizando o banco de dados solarimétricospode-se calcular o potencial fotovoltaico de geração de energia de cada localização e também definir qual região seria mais propícia a utilização de energiasolar fotovoltaica conectada à rede. / Photovoltaic solar energy is an alternative clean energy that it is becoming an important option to be used in region that it does not have available electricity. A study about energy condition of region contacting local energy company (Electricity of Mozambique EDM in the case of Moçambique) and the ministry of governmental are important resources of data to know the electric power conditions scenery of each region. Another important data resource to assesss the photovoltaic potencial of a region is to access the solarimetric data of region. It should be got from the region meteorological organ (in Mozambique it is INAM) that provides this information for main cities through its meteorological station spread across the region. Research International labs are another important resource of the data. They use satellites that are able to cover the whole terrestrial globe and make it available. These data allow applications through the coordinates of the location, identify the exact solar irradiance at any point (in the case NREL in the USA). Laboratory data should be validated through comparisons with data from the official bodies of the region. Thus it is possible to build a solarimetric database and assess photovoltaic potential power generation of each location. On the current study done to Mozambique it was observed that some regions without electricity grid are very adequate to the utilization of solar energy for the direct generation of electricity connected to grid.

Submitted by Lara Oliveira (lara@ufersa.edu.br) on 2017-06-29T18:40:34Z No. of bitstreams: 1 GregoryLSS_DISSERT.pdf: 2365446 bytes, checksum: d4abe11e0270841ffc2cbf5442616e03 (MD5) / Rejected by Vanessa Christiane (referencia@ufersa.edu.br), reason: Corrigir referência. on 2017-07-03T12:21:23Z (GMT) / Submitted by Lara Oliveira (lara@ufersa.edu.br) on 2017-07-04T14:44:36Z No. of bitstreams: 1 GregoryLSS_DISSERT.pdf: 2365446 bytes, checksum: d4abe11e0270841ffc2cbf5442616e03 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Christiane (referencia@ufersa.edu.br) on 2017-07-04T16:49:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 GregoryLSS_DISSERT.pdf: 2365446 bytes, checksum: d4abe11e0270841ffc2cbf5442616e03 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Christiane (referencia@ufersa.edu.br) on 2017-07-04T16:58:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 GregoryLSS_DISSERT.pdf: 2365446 bytes, checksum: d4abe11e0270841ffc2cbf5442616e03 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-04T16:58:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GregoryLSS_DISSERT.pdf: 2365446 bytes, checksum: d4abe11e0270841ffc2cbf5442616e03 (MD5) Previous issue date: 2017-02-21 / Distributed photovoltaic systems currently have a great potential for growth, due to several factors that make it quite attractive, among them: tariff parity reached in the coming years in some countries, reduction of installation costs, government incentives, and sector regulation, among others. Since these are relatively new types of systems, many researches have been carried out to study the behavior of a distributed photovoltaic generation system connected to the distribution grid. In this sense, the main objective of this work is to analyze the impact generated in energy quality by the installation of a Grid-Connected Photovoltaic System (GCPV) installed in UFERSA, located in Mossoró/RN. Through the evaluation of the main parameters of energy quality generated by the GCPV, it was verified that the installation of a distributed photovoltaic system connected at low voltage causes small changes in some parameters, such as elevation in the steady state voltage, reduction of the power factor of the installation and increase in the value of the total harmonic distortion rate of current. In the work in question, all variations found did not exceed the limits established by the current regulations. It was also verified that the installation of the GCPV caused a daily reduction of up to 38% in the average active energy consumed, considering the phase in which the system is interconnected / Os sistemas fotovoltaicos distribuídos possuem atualmente um grande potencial de crescimento, devido a diversos fatores que o tornam bastante atraentes, dentre eles: paridade tarifária sendo alcançada nos próximos anos em alguns países, redução dos custos de instalação, incentivos governamentais, regulação do setor, entre outros. Por tratar-se de tipos de sistemas relativamente novos, muitas pesquisas têm sido desenvolvidas no intuito de estudar o comportamento de um sistema de geração fotovoltaica distribuída, conectado à rede elétrica de distribuição. Neste sentido, o presente trabalho tem como objetivo principal analisar o impacto gerado na qualidade de energia pela instalação de um Sistema Fotovoltaico Conectado à Rede (SFCR) instalado na UFERSA, localizada em Mossoró/RN. Através da avaliação dos principais parâmetros de qualidade de energia gerados pelo SFCR verificou-se que a instalação de um sistema fotovoltaico distribuído conectado em baixa tensão provoca pequenas alterações em alguns parâmetros, tais como: elevação na tensão de regime permanente, redução do fator de potência da instalação e acréscimo no valor da taxa de distorção harmônica total de corrente. No trabalho em questão, todas as variações constatadas não ultrapassaram os limites estabelecidos pelas normas vigentes. Constatou-se, ainda, que a instalação do SFCR provocou redução diária de até 38% na energia ativa média consumida, considerando a fase na qual o sistema está interconectado / 2017-06-29

Os sistemas fotovoltaicos conectados à rede convertem diretamente a energia solar em energia elétrica entregando à rede elétrica de distribuição uma energia limpa e renovável. Esses sistemas são formados basicamente por um conjunto de módulos fotovoltaicos e inversores que são responsáveis por converterem energia elétrica em corrente contínua em energia elétrica em corrente alternada. Esta Tese apresenta um estudo de características elétricas e térmicas de inversores utilizados em sistemas conectados à rede a partir de uma análise teórica e experimental. Os ensaios de inversores foram realizados em duas etapas: a primeira etapa foi desenvolvida no Laboratório de Energia Solar (Labsol) da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) onde foi utilizado um sistema fotovoltaico de 4,8 kWP e dez modelos de inversores de diferentes fabricantes. As características elétricas de inversores que foram medidas e analisadas são: eficiência de conversão de corrente contínua em corrente alternada, eficiência do seguidor do ponto de máxima potência, fator de potência e distorção harmônica na corrente e na tensão. Ensaios térmicos de inversores também foram realizados e os resultados apresentados e analisados. A segunda etapa dos ensaios foi desenvolvida no Laboratório de Energia Solar Fotovoltaica do Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT) na Espanha onde foi utilizado um sistema fotovoltaico de 3 kWP e sete modelos de inversores de diferentes fabricantes. Os inversores ensaiados são monofásicos de potência até 5 kW e de diferentes topologias (transformador de alta freqüência, baixa freqüência e sem transformador). A influência da tensão CC de entrada no comportamento da eficiência CC/CA e do fator de potência foi analisada. Os resultados obtidos nos ensaios permitiram o desenvolvimento de modelos matemáticos que descrevem o comportamento elétrico e térmico de inversores. Os modelos matemáticos propostos foram inseridos em um programa de simulação computacional desenvolvido no Labsol da UFRGS, denominado FVConect. A evolução dos resultados da simulação comparada valida plenamente os modelos utilizados. A análise dos resultados do comportamento de inversores amplia o conhecimento sobre o funcionamento desses equipamentos e a sua interação dinâmica com os demais componentes de sistemas fotovoltaicos conectados à rede. / Grid-connected photovoltaic systems directly convert solar energy into electrical energy delivering to the distribution grid a clean and renewable energy. These systems are basically formed by an array of photovoltaic modules and inverters. The inverters are responsible for converting direct current to alternating current. This Thesis presents a study of electrical and thermal characteristics of inverters used in grid-connected photovoltaic systems from a theoretical and experimental analysis. The inverters tests were carried out in two stages: the first stage was performed at Solar Energy Laboratory at Federal University of Rio Grande do Sul where it was used a 4,8 KWP grid-connected photovoltaic system and ten inverters of different manufacturers. The proposed mathematical models were inserted into computer simulation software developed at UFRGS named FVConect. The evolution of the simulation results compared to the experimental results validates the proposed models. The analysis of the behavior of the inverters improves the understanding of the operating of such equipment and their dynamic interaction with other grid-connected photovoltaic system components.

A energia solar fotovoltaica é uma alternativa de energia limpa que está se tornando uma importante opção para se utilizar eletricidade em regiões desprovidas de energia elétrica. Um estudo das condições energéticas da região através de consulta às concessionárias de energia elétrica (Eletricidade de Moçambique - EDM no caso de Moçambique) e do Ministério de Energia do Governo, são fontes importantes de dados para se conhecer o cenário energético de cada região. Outra fonte de dados importante para se estimar o potencial de geração de energia solar fotovoltaico sãoos indices de irradiação da região. Estes podemser obtidos através do órgão meteorológico da região (INAM no caso de Moçambique) que forneceesses dados para as principais cidades através de suas estações meteorológicas espalhadas na região. Laboratórios de pesquisa internacionais sãooutra importante fonte de dados solarimétricos, pois utilizam satélites capazes de cobrir todo globo terrestre e os dados obtidos são publicados e permitem, a partir das coordenadas do local, identificar a irradiação solar em diversos locais do mundo. Os dados desses laboratórios podem ser comparados com dados de órgãos oficiais da região. Utilizando o banco de dados solarimétricospode-se calcular o potencial fotovoltaico de geração de energia de cada localização e também definir qual região seria mais propícia a utilização de energiasolar fotovoltaica conectada à rede. / Photovoltaic solar energy is an alternative clean energy that it is becoming an important option to be used in region that it does not have available electricity. A study about energy condition of region contacting local energy company (Electricity of Mozambique EDM in the case of Moçambique) and the ministry of governmental are important resources of data to know the electric power conditions scenery of each region. Another important data resource to assesss the photovoltaic potencial of a region is to access the solarimetric data of region. It should be got from the region meteorological organ (in Mozambique it is INAM) that provides this information for main cities through its meteorological station spread across the region. Research International labs are another important resource of the data. They use satellites that are able to cover the whole terrestrial globe and make it available. These data allow applications through the coordinates of the location, identify the exact solar irradiance at any point (in the case NREL in the USA). Laboratory data should be validated through comparisons with data from the official bodies of the region. Thus it is possible to build a solarimetric database and assess photovoltaic potential power generation of each location. On the current study done to Mozambique it was observed that some regions without electricity grid are very adequate to the utilization of solar energy for the direct generation of electricity connected to grid.

Orientador: Prof. Dr. José Luis Azcue Puma / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, 2017. / Nas ultimas decadas, a utilização de cargas não lineares foi crescendo por causa das vantagens que oferecem, mas esse aumento acabou gerando efeitos adversos na qualidade da corrente da rede eletrica, quando estas duas estão em paralelo, afetando assim parametros de amplitude, forma de onda, frequencia e/ou simetria. Sendo os harmonicos, geradores de distorção e prejudicando especificamente o parametro da forma de onda, dependendo da carga e do numero de fases utilizadas. Nesta presente dissertação e apresentado o estudo de um sistema fotovoltaico com funçõess de filtro de harmonicos de corrente com o objetivo de não somente injetar potencia ativa na rede eletrica, se não, tambem de compensar os harmonicos que sao gerados pela carga (nao linear) e, comparar com um sistema fotovoltaico convencional tambem conectado à rede eletrica. O conversor Boost conectado diretamente com o arranjo fotovoltaico possui a função de rastrear o ponto de maxima potencia, empregando duas malhas de controle (a primeira para o controle de corrente utilizando o controlador 2P2Z e a outra para o controle de tens~ao utilizando o controlador PI), entanto que, o inversor trifasico tem a função de controlar a tensão no barramento CC, injetar potencia ativa na rede eletrica e filtrar as harmonicas de corrente geradas pela carga não linear. Na simulassão empregados tres tipos de carga, sendo uma linear R e duas não lineares RL e RC com retificador. Dessa forma, pode-se realizar a comparação entre os resultados obtidos para cada tipo de carga nos diferentes sistemas, e assim, analisar o espetro de frequencia da corrente na rede eletrica com a ferramenta FFT Analysis de Matlab, e tambem verifiar a diferença entre as potências ativa e reativa (do inversor trifásico, da carga e da rede eletrica) nas diferentes simulações. Verificou-se atraves dos resultados das simulações que a incorporação das funções de filtro no inversor fotovoltaico auxiliou na redução dos harmônicos de corrente, gerados pela carga não linear, injetados na rede elétrica. / With the advancements of communication technology and the constant need for high rates of data transfer, wireless communication is consistently the main and favorite option for the most kind of applications. By combining agility, performance and fast installation, it is often found in control systems, audio and television systems, internet access, etc. However, due to the imperfections and noise in the channel, this communication requires an eficient modulation and an adequate protection against errors in the data transmission. The IEEE 802.11g standard, also used in practically all modern communication systems and widely difused by the networks known as WiFi, appears as a perfect solution, since it allows to align robust and eficient techniques such as OFDM modulation and Convolutional coding. Using digital concept and the dynamic behavior of wireless communication, the concept of SDR (Software Dened Radio) becomes an interesting and powerful tool because the possibility of simulation and implementation of transceivers for several applications in a single device. This project aims to make a wireless IEEE 802.11g communication system using Software Defined Radios focusing on low cost radios and high performance to make the interface between the real world and the digital signal processing.

Os sistemas fotovoltaicos conectados à rede convertem diretamente a energia solar em energia elétrica entregando à rede elétrica de distribuição uma energia limpa e renovável. Esses sistemas são formados basicamente por um conjunto de módulos fotovoltaicos e inversores que são responsáveis por converterem energia elétrica em corrente contínua em energia elétrica em corrente alternada. Esta Tese apresenta um estudo de características elétricas e térmicas de inversores utilizados em sistemas conectados à rede a partir de uma análise teórica e experimental. Os ensaios de inversores foram realizados em duas etapas: a primeira etapa foi desenvolvida no Laboratório de Energia Solar (Labsol) da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) onde foi utilizado um sistema fotovoltaico de 4,8 kWP e dez modelos de inversores de diferentes fabricantes. As características elétricas de inversores que foram medidas e analisadas são: eficiência de conversão de corrente contínua em corrente alternada, eficiência do seguidor do ponto de máxima potência, fator de potência e distorção harmônica na corrente e na tensão. Ensaios térmicos de inversores também foram realizados e os resultados apresentados e analisados. A segunda etapa dos ensaios foi desenvolvida no Laboratório de Energia Solar Fotovoltaica do Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT) na Espanha onde foi utilizado um sistema fotovoltaico de 3 kWP e sete modelos de inversores de diferentes fabricantes. Os inversores ensaiados são monofásicos de potência até 5 kW e de diferentes topologias (transformador de alta freqüência, baixa freqüência e sem transformador). A influência da tensão CC de entrada no comportamento da eficiência CC/CA e do fator de potência foi analisada. Os resultados obtidos nos ensaios permitiram o desenvolvimento de modelos matemáticos que descrevem o comportamento elétrico e térmico de inversores. Os modelos matemáticos propostos foram inseridos em um programa de simulação computacional desenvolvido no Labsol da UFRGS, denominado FVConect. A evolução dos resultados da simulação comparada valida plenamente os modelos utilizados. A análise dos resultados do comportamento de inversores amplia o conhecimento sobre o funcionamento desses equipamentos e a sua interação dinâmica com os demais componentes de sistemas fotovoltaicos conectados à rede. / Grid-connected photovoltaic systems directly convert solar energy into electrical energy delivering to the distribution grid a clean and renewable energy. These systems are basically formed by an array of photovoltaic modules and inverters. The inverters are responsible for converting direct current to alternating current. This Thesis presents a study of electrical and thermal characteristics of inverters used in grid-connected photovoltaic systems from a theoretical and experimental analysis. The inverters tests were carried out in two stages: the first stage was performed at Solar Energy Laboratory at Federal University of Rio Grande do Sul where it was used a 4,8 KWP grid-connected photovoltaic system and ten inverters of different manufacturers. The proposed mathematical models were inserted into computer simulation software developed at UFRGS named FVConect. The evolution of the simulation results compared to the experimental results validates the proposed models. The analysis of the behavior of the inverters improves the understanding of the operating of such equipment and their dynamic interaction with other grid-connected photovoltaic system components.

Submitted by Maike Costa (maiksebas@gmail.com) on 2016-04-25T14:13:05Z No. of bitstreams: 1 arquivo total.pdf: 4525999 bytes, checksum: 439ef786ba011b8d141d0b5a92537aa3 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-25T14:13:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivo total.pdf: 4525999 bytes, checksum: 439ef786ba011b8d141d0b5a92537aa3 (MD5) Previous issue date: 2015-02-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Solar energy has shown promise, environmentally correct and one of the most important sources of renewable energy. The Solar great potential in Brazil and the new rules of the electricity sector favor distributed generation in the country. Soon, the energies from the photovoltaic cells see experiencing strong growth with regard to technology and progress in the world. Contributing to this, recently, the resolution 482, issued by ANEEL in April 2012 is taken as a big stimulus serving as first step to advance the incentive programs the electrical energy sources; This standard encourages and establishes the General conditions for the access of micro and mini distributed generation and gives the consumer's right to make use, at its discretion, to one of the types of this generation. This policy tends to stimulate the small generators and totally changes the panorama of the Brazilian electric sector, because it allows the access to generation at all levels of the production chain of the electric sector (distribution, sub-transmission lines and transmission), and can be a booster for solar generation in the country. This research project aimed to study and analyze the feasibility of the use of photovoltaic solar energy in Northeast Brazil, presenting the main challenges related to implementation, advantages, demonstrating how the changes in the regulatory environment have influenced the evolution and development of solar generation in the country. The methodological procedure that led this research was the multicase study: through the EVTE based on indicators of investment analysis. The survey was conducted in three distinct segments, with Central: 117, 6kWp, 352, 8kWp and 1Mw respectively. In conclusion, this study showed that the benefits of the integration of solar energy in the Brazilian electric matrix promote sustainable development and clean energy generation competitively, within the new context of the electric sector, and currently is completely viable to invest in this technology. / A energia solar tem se mostrado economicamente promissora, ambientalmente correta e uma das mais importantes fontes de energias renováveis. O grande potencial Solar no Brasil e as novas regras do setor elétrico favorecem a geração distribuída no país. Logo, as energias provenientes das células fotovoltaicas veem experimentando um forte crescimento no que diz respeito à tecnologia e progresso no mundo. Colaborando para isso, recentemente, a resolução n.482, emitida pela ANEEL em abril de 2012, é tida como um grande estímulo servindo de primeiro passo para o avanço a programas de incentivo ás fontes de energias elétricas. Esta norma favorece e estabelece as condições gerais para o acesso de micro e mini geração distribuída e dá o direito do consumidor fazer uso, a seu critério, de um dos tipos desta geração. Essa política tende a estimular os pequenos geradores e muda totalmente o panorama do setor elétrico brasileiro, pois permite o acesso á geração em todos os níveis da cadeia produtiva do setor elétrico (distribuição, subtransmissão e transmissão), podendo ser um impulsionador para a geração solar no país. O presente projeto de pesquisa objetivou estudar e analisar a viabilidade do uso da energia solar fotovoltaica no nordeste do Brasil, apresentando os principais desafios relacionados à sua implementação, vantagens, demonstrando como as modificações no ambiente regulatório têm influenciado a evolução e o desenvolvimento da geração solar no país. O procedimento metodológico que conduziu esta pesquisa foi o estudo multicaso, através do EVTE, baseado em indicadores de análise de investimento. A pesquisa foi realizada em três segmentos distintos, com centrais de: 117,6 Quilowatt pico (kWp), 352,8kWp e 1Megawatt (Mw) respectivamente. Como conclusão, esta pesquisa mostrou que os benefícios da inserção da energia solar na matriz elétrica brasileira promovem o desenvolvimento sustentável e a geração de energia limpa de forma competitiva, dentro do novo contexto do setor elétrico, além do fato de que atualmente é totalmente viável investir nesta tecnologia.

This work consists in performing an economic study regarding the implementation of photovoltaic micro and minigeneration in the Northeast region of Brazil, considering the Compensation System for Electric Energy. A thorough literature review is presented focused on concept of solar energy, as well as potential applications and inherent advantages and disadvantages. In order do understand the current market scenario comprising photovoltaic generation in Brazil, the costs associated to several system components and involved taxes are evaluated. In order to assess solar resources in a given study region and evaluate the amount of energy that generated during one year, three examples regarding systems rated at 1.5 kW, 100 kW and 1 MW are presented and discussed. Based on key parameters such as initial investments, generation rate, operation and maintenance costs, and energy generated, the Net Present Value (NPV) and the Internal Rate of Return are calculated of each aforementioned case. It can be seen that a negative NPV is obtained for the 1.5-kW systems, while the positive values exist for the 100-kW and 1-MW ones. Besides, the Internal Rate of Return (IRR) is lower than the financial ends for the 1.5-kW system and higher for the remaining others. / O presente trabalho trata de realizar um estudo econÃmico de sistemas fotovoltaicos de micro e minigeraÃÃo para a regiÃo Nordeste do Brasil, considerando o Sistema de CompensaÃÃo de Energia ElÃtrica. Uma revisÃo literÃria aprofundada à apresentada e focada no conceito de energia solar, bem como suas potenciais aplicaÃÃes e as vantagens e desvantagens inerentes. Para entender a situaÃÃo atual do mercado com relaÃÃo à energia fotovoltaica no cenÃrio brasileiro, sÃo apresentados preÃos de aquisiÃÃo das componentes que compÃem o sistema solar e exemplificados os impostos envolvidos. A fim de mensurar o recurso solar da regiÃo de anÃlise e avaliar a quantidade de energia elÃtrica gerada em um ano, sÃo apresentados e discutidos trÃs exemplos de sistemas com as potÃncias de 1,5 kW, 100 kW e 1 MW. A partir dos dados de investimentos iniciais adotados, taxa de geraÃÃo, custos de operaÃÃo e manutenÃÃo, energia gerada sÃo calculados o Valor Presente LÃquido e a Taxa Interna de Retorno para cada sistema escolhido, tendo como resultados o VPL negativo para o sistema fotovoltaico de 1,5 kW e positivo para os sistemas de 100 kW e 1 MW, e a TIR inferior a taxa de atratividade financeira para o sistema de 1,5 kW e superior para os demais sistemas fotovoltaicos analisados.

Os sistemas fotovoltaicos conectados à rede convertem diretamente a energia solar em energia elétrica entregando à rede elétrica de distribuição uma energia limpa e renovável. Esses sistemas são formados basicamente por um conjunto de módulos fotovoltaicos e inversores que são responsáveis por converterem energia elétrica em corrente contínua em energia elétrica em corrente alternada. Esta Tese apresenta um estudo de características elétricas e térmicas de inversores utilizados em sistemas conectados à rede a partir de uma análise teórica e experimental. Os ensaios de inversores foram realizados em duas etapas: a primeira etapa foi desenvolvida no Laboratório de Energia Solar (Labsol) da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) onde foi utilizado um sistema fotovoltaico de 4,8 kWP e dez modelos de inversores de diferentes fabricantes. As características elétricas de inversores que foram medidas e analisadas são: eficiência de conversão de corrente contínua em corrente alternada, eficiência do seguidor do ponto de máxima potência, fator de potência e distorção harmônica na corrente e na tensão. Ensaios térmicos de inversores também foram realizados e os resultados apresentados e analisados. A segunda etapa dos ensaios foi desenvolvida no Laboratório de Energia Solar Fotovoltaica do Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT) na Espanha onde foi utilizado um sistema fotovoltaico de 3 kWP e sete modelos de inversores de diferentes fabricantes. Os inversores ensaiados são monofásicos de potência até 5 kW e de diferentes topologias (transformador de alta freqüência, baixa freqüência e sem transformador). A influência da tensão CC de entrada no comportamento da eficiência CC/CA e do fator de potência foi analisada. Os resultados obtidos nos ensaios permitiram o desenvolvimento de modelos matemáticos que descrevem o comportamento elétrico e térmico de inversores. Os modelos matemáticos propostos foram inseridos em um programa de simulação computacional desenvolvido no Labsol da UFRGS, denominado FVConect. A evolução dos resultados da simulação comparada valida plenamente os modelos utilizados. A análise dos resultados do comportamento de inversores amplia o conhecimento sobre o funcionamento desses equipamentos e a sua interação dinâmica com os demais componentes de sistemas fotovoltaicos conectados à rede. / Grid-connected photovoltaic systems directly convert solar energy into electrical energy delivering to the distribution grid a clean and renewable energy. These systems are basically formed by an array of photovoltaic modules and inverters. The inverters are responsible for converting direct current to alternating current. This Thesis presents a study of electrical and thermal characteristics of inverters used in grid-connected photovoltaic systems from a theoretical and experimental analysis. The inverters tests were carried out in two stages: the first stage was performed at Solar Energy Laboratory at Federal University of Rio Grande do Sul where it was used a 4,8 KWP grid-connected photovoltaic system and ten inverters of different manufacturers. The proposed mathematical models were inserted into computer simulation software developed at UFRGS named FVConect. The evolution of the simulation results compared to the experimental results validates the proposed models. The analysis of the behavior of the inverters improves the understanding of the operating of such equipment and their dynamic interaction with other grid-connected photovoltaic system components.