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Título: Estudo de sistemas de microgeração renovável com armazenamento
Autor: Fontinha, Carolina Simões Rita Grossinho
Orientador: Rodrigues Júnior, Luís
Estanqueiro, Ana Isabel
Palavras-chave: Microgeração de energia renovável
Bateria
Autoconsumo
Net-metering
Qualidade de energia
Teses de mestrado - 2015
Data de Defesa: 2015
Resumo: A crescente integração de fontes de produção de energia renovável na rede de distribuição tem perturbado significativamente a qualidade da operação e serviço das redes locais. O armazenamento de energia em baterias surge como uma potencial solução para mitigar as flutuações de produção de energia renovável, garantindo a melhor gestão entre a produção e o consumo a nível local. O presente trabalho tem como objetivo a análise da integração e do desempenho de uma bateria associada a sistemas de microgeração renovável para o estudo de armazenamento de energia na rede de distribuição. O sistema em estudo inclui uma habitação, um veículo elétrico, microgeração fotovoltaica e eólica, e uma bateria. A metodologia desenvolvida divide-se em dois estudos distintos. No primeiro estudo é feito o balanço energético e económico do sistema, aplicado a três cenários de armazenamento de energia, para um ano de dados climáticos, por modelação em Matlab. O balanço económico visa a comparação do DL nº 25/2013 de 19 de fevereiro (Microprodução) com a legislação em vigor, o DL nº 153/2014 de 20 de outubro (Autoconsumo) e, com a política energética Net-metering, actualmente utilizada em países como a Alemanha e a Dinamarca. O segundo estudo avalia a qualidade de energia do sistema, por meio da análise da distorção harmónica total da corrente e da tensão medidas no ponto de ligação de cada unidade à rede de distribuição de baixa tensão. Este último estudo é concretizado a partir da ferramenta Matlab Simulink. Os resultados obtidos demonstram que a integração no sistema residencial de uma bateria regulada pela produção e consumo horários é a situação que garante maior autossuficiência a nível energético nos cenários considerados. A política energética Netmetering apresenta-se como a melhor solução económica para o prosumer.
The increasing integration of renewable energy resources in the distribution grid greatly disturbs the operation and the quality of local electricity service. Energy storage has been widely regarded as a potential solution to deal with the fluctuating nondispatchable renewable energy sources, in order to achieve systems of higher reliability that will entice a broader use of renewable energy. The present work analyses the advantageous integration of distributed renewable energy sources through the installation of battery storage units, allowing more controllable and predictable energy output and solving locally the mismatch between generation and demand peaks. A methodology is developed which is divided into two different studies. First, energy and economic balances are applied into three energy storage scenarios, for a year period simulation in Matlab. The economic balance aims a comparison between the previous legislation (decree-law nº 25/2013 of 19 February) with the current decree-law nº 153/2014 of 20 October and Net-metering. The second study comprises the system power quality analysis, through current and voltage total harmonic distortion measurement in the connection of each subsystem to the low voltage distribution grid. This simulation is implemented in Matlab Simulink platform. The obtained results showed that a battery managed by the hourly production and consumption is the most suitable scenario that enables the system to become more energy self-sufficient. The economic study exposes that net-metering was the best solution for the prosumer.
Descrição: Tese de mestrado integrado, Engenharia da Energia e do Ambiente, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2015
URI: http://hdl.handle.net/10451/20698
Designação: Tese de mestrado integrado em Engenharia da Energia e do Ambiente
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