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Título: Papel do armazenamento de energia em sistemas energéticos com elevada penetração de renováveis: avaliação do potencial para Portugal
Autor: Pires, Tiago Mourão
Orientador: Serra, João Almeida
Palavras-chave: Energia
Armazenamento
Renováveis
Portugal
Modelação
Data de Defesa: 2014
Resumo: O desenvolvimento económico à escala global tem colocado uma série de desafios entre os quais se destaca o problema do abastecimento energético, visto numa perspectiva integrada, atendendo por isso a constrangimentos económicos e ambientais. Assim, têm ganho relevância na últimas décadas as fontes renováveis de energia pelos seus benefícios ambientais e potencial económico. A variabilidade geográfica e temporal dos recursos renováveis coloca um obstáculo à sua integração num sistema electroprodutor que assenta numa rede eléctrica onde, por razões de estabilidade técnica, o balanço entre produção e consumo deve ser nulo em cada momento. Para acomodar esta variabilidade existem diferentes caminhos possíveis: 1) Melhoria da previsão meteorológica de modo a rentabilizar a alocação de recursos para produção de electricidade a cada momento. 2) Disseminação geográfica das fontes de produção variável de modo a obter uma curva de produção acumulada mais estável. 3) Investimento na rede de transmissão de modo a escoar excessos e ter apoio em caso de diminuição de produção. 4) Utilização de tecnologias de armazenamento de energia, à escala do sistema electroprodutor, que possibilitem garantir o abastecimento. O objectivo do trabalho passa por estudar a aplicação de diferentes soluções de armazenamento, num sistema com elevada penetração de energias renováveis, como por exemplo Portugal. Numa primeira fase, caracteriza-se o estado da arte das tecnologias de armazenamento. Depois, o modelo deverá ser validado com dados de produção e consumo relativos ao sistema energético português, que será usado como cenário de validação e referência. Por fim, pretende-se usar um sistema de modelação energética para construir diferentes cenários caracterizados pela penetração de renováveis, aplicação de armazenamento de energia, capacidade de interligação da rede eléctrica e custos associados da energia.
Worldwide economic development has posed a series of challenges including the energy supply problem, seen from a holistic perspective, given some economic and environmental constraints. Therefore the renewable energy sources have raised awareness in the last decades given their environmental benefits and economic potential. The geographical and temporal variability of the renewable resources places a barrier to their integration in the electric power system which is based on the electric grid where, due to technical reasons, the balance between generation and consumption must be zero in every moment. To berth this variability there are some possible paths: 1) Improved meteorological forecasts in order to optimize power generation resources in every moment of the day. 2) Geographical spread of the variable power sources so that the cumulative generation is more stable. 3) Power grid capacity reinforcement in order to drain generation excesses and have support in case of variable generation decrease. 4) Use of grid-scale storage technologies to satisfy demand. The goal of this paper is to study the application of different storage solutions to a system with a high penetration of renewable energy like Portugal. At first the storage technologies state-of-the-art will be characterized. Afterwards, the model will be validated using generation and consumption data relative to the Portuguese electric power system, used as a validation and reference scenario. Ultimately, an energy modeling system will be used to build different scenarios characterized by renewable energy penetration, applied storage technologies, transmission line capacity and energy costs.
Descrição: Tese de mestrado integrado em Engenharia da Energia e do Ambiente, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2014
URI: http://hdl.handle.net/10451/15536
Designação: Mestrado Integrado em Engenharia da Energia e do Ambiente
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