Navegando por Assunto "Armazenamento de energia"

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Acesso aberto (Open Access)
Desenvolvimento e modelagem de uma nanorrede de distribuição em corrente contínua em baixa tensão com sistemas de geração distribuída
(Universidade Federal do Pará, 2019-10-23) TORRES, Pedro Ferreira; MACÊDO, Wilson Negrão; http://lattes.cnpq.br/3386249951714088
O conceito de minirredes de distribuição em corrente contínua (c.c.) vem ganhando espaço na academia e na indústria no que diz respeito ao desenvolvimento de aplicações de redes de distribuição com grande inserção de geração distribuída e sistemas de armazenamento de energia. A adoção de um sistema de distribuição em corrente contínua facilita a integração de fontes como a geração fotovoltaica e a eólica e de sistemas de armazenamento, como baterias, uma vez que estas tecnologias em geral operam intrinsecamente em corrente contínua. Neste sentido, este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma nanorrede de distribuição em corrente contínua (NDCC) instalada no laboratório do Grupo de Estudos e Desenvolvimento de Alternativas Energéticas (GEDAE), da Universidade Federal do Pará. A rede desenvolvida é composta por três sistemas de geração fotovoltaica (FV) e armazenamento em bancos de baterias e três bancos de carga majoritariamente resistiva, distribuídos ao longo dos 200 m de rede de topologia em anel, em um barramento de 24 Vcc. Foram desenvolvidas duas metodologias de simulação capazes de reproduzir o comportamento operacional da nanorrede em condições estáticas e dinâmicas, possibilitando a avaliação do desempenho da rede ao longo de um dia de operação. Também foram realizados ensaios com medições em pontos estratégicos da rede, a fim de avaliar o comportamento do sistema mediante condições especificas de funcionamento, normais e em contingência. Os resultados obtidos atestam a capacidade da nanorrede em atender as cargas de maneira confiável, desde que respeitadas as limitações do sistema de geração e armazenamento de energia implementados. Além disso, verificou-se que as características relativas à topologia do controlador de carga comercial utilizado para compor a nanorrede de distribuição em corrente contínua são benéficas à qualidade da energia para o porte e topologia da rede desenvolvida.
Acesso aberto (Open Access)
Especificação de hardware para gerenciamento de energia e desenvolvimento de software para monitoramento de uma microrrede fotovoltaica isolada com armazenamento em hidrogênio verde
(Universidade Federal do Pará, 2026-06-23) GADELHA, Rodrigo Barroso; VIEIRA, João Paulo Abreu; http://lattes.cnpq.br/8188999223769913; ******; AFFONSO, Carolina de Mattos; SARAIVA, Filipe de Oliveira; MARCHESAN, Gustavo; http://lattes.cnpq.br/2228901515752720; http://lattes.cnpq.br/5883877669437870; http://lattes.cnpq.br/4254867243649147; https://orcid.org/0000-0002-7284-7679; https://orcid.org/0000-0003-3187-4221; https://orcid.org/0000-0002-0864-5546
A crescente adoção de fontes renováveis, especialmente a energia solar fotovoltaica, tem impulsionado soluções sustentáveis para a eletrificação de comunidades isoladas, reduzindo a dependência de combustíveis fósseis e seus impactos ambientais. Contudo, a intermitência dessas fontes impõe desafios técnicos, como a necessidade de sistemas de armazenamento e controle que garantam estabilidade, confiabilidade e autonomia. Neste contexto, a especificação adequada de hardware e o uso de software de monitoramento e controle são essenciais para assegurar o desempenho, a segurança e a longevidade dos sistemas, viabilizando a operação autônoma em regiões remotas e otimizando o uso dos recursos renováveis disponíveis. A dissertação propõe a especificação de hardware para gestão de energia e o desenvolvimento de software para monitoramento de uma microrrede fotovoltaica isolada com armazenamento de hidrogênio verde. As simulações realizadas em ambiente virtual validaram a arquitetura proposta e demonstraram o impacto da escolha adequada de hardware e software na eficiência e na segurança do sistema. Dessa forma, o estudo contribui com uma abordagem integrada e replicável para a concepção de microrredes autônomas, sustentáveis e robustas, voltadas ao atendimento das demandas energéticas de regiões remotas da Amazônia e de outros contextos isolados.
Acesso aberto (Open Access)
Gestão de armazenamento de energia integrado com fontes renováveis e intermitentes
(Universidade Federal do Pará, 2023-07-13) MORAES, Wuanda Letícia da; BEZERRA, Ubiratan Holanda; http://lattes.cnpq.br/6542769654042813
O presente trabalho aborda a configuração do armazenamento de energia integrado à fontes renováveis intermitentes, especialmente sistemas fotovoltaicos, conectados à rede de distribuição de energia elétrica. Este é resultado de um Projeto de Pesquisa e Desenvolvimento (P&D) de Sistema Inteligente de Mobilidade Elétrica Multimodal na Região Amazônica (SIMA), desenvolvido no Centro de Excelência em Eficiência Energética da Amazônia (CEAMAZON), onde há uma mini rede com geração fotovoltaica, geração à diesel, eletro posto, armazenamento de energia e ponto de acoplamento com a rede CA da cidade universitária Profº Drº José da Silveira Netto. O gerenciamento da mini rede conta com a tecnologia de um inversor híbrido associado a um controlador de carga, capaz de informar e gerir a potência que está sendo gerada pelos arranjos FV, o estado de carga do banco de baterias, que também possui um gerenciamento próprio, através de BMS (Battery Management System); e a potência que está sendo injetada no barramento CA. De posse do estudo de caso, foram definidas as estratégias de gerenciamento de energia através do gerenciamento pelo lado da demanda (GLD) no horário de ponta (time shift) com redução de 55% no custo total da fatura anual de 2022 do prédio do CEAMAZON. Além disso apresentou-se análise de viabilidade econômica através do fator de carga na ponta (FCp) com dados de VLP do PDE 2032, chegando em um resultado positivo e justificável para aplicação. Por fim, a análise de mecanismos de carbono chegou a um equivalente de sustentabilidade de 11 árvores típicas da Floresta Amazônica cultivadas pelo total de emissões evitadas em 2022 na cidade universitária; e um crédito de carbono 298,43 𝑡𝐶𝑂2, correspondendo a R$ 131.902,4 para o mercado de carbono.
Acesso aberto (Open Access)
Sistema SCADA integrando digital twins para gestão de armazenamento de energia
(Universidade Federal do Pará, 2025-08-01) COUTO, Paulo Antonio Jordão; FONSECA, Wellington da Silva; http://lattes.cnpq.br/5066230825214516; https://orcid.org/0000-0002-2602-1964; SERUFFO, Marcos César da Rocha; SOARES, Thiago Mota; SOUSA, Antonio Roniel Marques de; http://lattes.cnpq.br/3794198610723464; http://lattes.cnpq.br/0156338796116154; http://lattes.cnpq.br/6653575772349445; https://orcid.org/0000-0002-8106-0560; ******; https://orcid.org/0009-0002-0298-486X
A expansão do acesso à energia elétrica em regiões remotas é um desafio significativo para o desenvolvimento sustentável de comunidades isoladas. A dificuldade de integração dessas localidades à rede elétrica nacional, seja por questões geográficas, logísticas ou econômicas, tem impulsionado a busca por soluções tecnológicas que garantam um fornecimento de energia confiável, eficiente e ambientalmente responsável. Nesse contexto, microrredes híbridas com fontes renováveis, como a fotovoltaica, associadas a sistemas de armazenamento de energia, representam uma alternativa para esse cenário. Contudo, a gestão eficiente dessas microrredes ainda enfrenta obstáculos relevantes. Entre eles, destaca-se a escassez de ferramentas digitais que permitam o monitorar, controlar e prever seu desempenho on-line, especialmente com os desafios técnicos e estruturais característicos de regiões isoladas. Além disso, há uma lacuna significativa quanto à adoção de tecnologias como Gêmeos Digitais e sistemas SCADA atuais emaplicações práticas voltadas a esse contexto, o que limita o aproveitamento pleno do potencial dessas soluções. Motivado por essa realidade, este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de uma plataforma de software livre, denominada SIGDEE– Sistema Inteligente de Gestão e Despacho de Energia Elétrica. A aplicação busca integrar tecnologias como Gêmeos Digitais, Internet das Coisas (IoT) e sistemas SCADA, com uma solução robusta, escalável e acessível para supervisão e controle de sistemas energéticos distribuídos. A aplicação em desenvolvimento visa possibilitar o acompanhamento de simulações e análises de desempenho de sistemas de armazenamento de energia, apoiar a tomada de decisão e contribuir para a melhoria da eficiência energética em comunidades de infraestrutura limitada.
Acesso aberto (Open Access)
Uso de recursos energéticos distribuídos integrados com a rede elétrica: estudo de caso do sistema de mobilidade elétrica na Amazônia
(Universidade Federal do Pará, 2025-05-13) ALBUQUERQUE, Bruno Santana de; BEZERRA, Ubiratan Holanda; http://lattes.cnpq.br/6542769654042813; ******; TOSTES, Maria Emília de Lima; http://lattes.cnpq.br/4197618044519148; ******; FONSECA, Wellington da Silva; MATOS, Edson Ortiz de; RODRIGUES, Carlos Eduardo Moreira; CONDE, Cláudio Luciano da Rocha; http://lattes.cnpq.br/5066230825214516; http://lattes.cnpq.br/0241051151153034; http://lattes.cnpq.br/0412741071063952; http://lattes.cnpq.br/4768582829135033; https://orcid.org/0000-0002-2602-1964; ******; ******; ******
Esta tese investiga a integração de Recursos Energéticos Distribuídos (REDs) com a rede elétrica no contexto amazônico, por meio da análise empírica de um sistema real de mobilidade elétrica multimodal implantado na Universidade Federal do Pará (UFPA). O sistema, denominado SIMA (Sistema Inteligente Multimodal da Amazônia), combina geração fotovoltaica (conectada e isolada), armazenamento de energia, veículos elétricos terrestres e fluviais, eletropostos e infraestrutura digital de monitoramento. Adotando uma abordagem sistêmica e aplicada, o trabalho tem como objetivo principal avaliar o desempenho energético integrado desses subsistemas em diferentes cenários operacionais e climáticos, próprios da região amazônica. A partir de dados reais de operação, foram desenvolvidas ferramentas digitais e indicadores técnicos que permitem monitoramento em tempo real, balanço energético e avaliação de eficiência e autossuficiência. Essas ferramentas foram concebidas com foco na interoperabilidade, de modo a garantir compatibilidade com diferentes tipos, modelos e fabricantes de equipamentos presentes no sistema, viabilizando sua replicação e integração em ambientes heterogêneos. Além disso, o trabalho realiza uma avaliação crítica do quanto o sistema atende ao conceito de Energia Zero, com base no balanço entre geração e consumo ao longo do período analisado. O estudo contribui com subsídios técnicos para a replicação de soluções sustentáveis em regiões remotas, propondo um modelo de referência para projetos que busquem aliar mobilidade elétrica, energias renováveis e resiliência energética em contextos tropicais.
Acesso aberto (Open Access)
Utilização de um sistema de armazenamento térmico para aplicação de gerenciamento pelo lado da demanda em uma rede de distribuição universitária
(Universidade Federal do Pará, 2018-08-16) SOUZA, Zaire de Assis Ferreira; AFFONSO, Carolina de Mattos; http://lattes.cnpq.br/2228901515752720
A presente dissertação propõe o gerenciamento ótimo da demanda de refrigeração de uma rede de distribuição universitária para promover maior economia e eficiência energética utilizando a inercia térmica de salas de aula climatizadas como elemento armazenador de energia térmica e geração fotovoltaica. O método proposto considera a variação horária da temperatura ambiente influenciando a variação da temperatura interna das salas de aula e o consumo de energia ao longo do dia, sabendo que a unidade consumidora é tarifada no modelo Horo-Sazonal Verde. A análise das cargas da unidade consumidora leva a concluir que a maior parte da energia consumida é destinada a algum tipo de carga de refrigeração, sobretudo a climatizadores de ambiente, assim, considerar a gestão deste tipo de cargas no contexto das redes inteligentes (Smart Grids) é uma maneira coerente de impactar positivamente no aumento da eficiência energética. O gerenciamento pelo lado da demanda é realizado com base em Algoritmo Genético e os resultados comprovam a eficácia do método proposto em equilibrar o gerenciamento energético e promover um aumento considerável na economia com os gastos de energia.