Navegando por Assunto "Renewable energy"

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Análise de desempenho de um sistema fotovoltaico domiciliar de pequeno porte operando com diferentes equipamentos
(Universidade Federal do Pará, 2015-02-23) MAIA, Keila Cristina dos Santos; PINHO, João Tavares; http://lattes.cnpq.br/0847897516772421; MACÊDO, Wilson Negrão; http://lattes.cnpq.br/3386249951714088
O presente trabalho apresenta a análise da operação de um sistema fotovoltaico domiciliar de 180 Wp projetado para atendimento de pequenas demandas. O sistema em questão está instalado na área de testes do laboratório do Grupo de Estudos e Desenvolvimento de Alternativas Energéticas (GEDAE), com o propósito de simular seu funcionamento como provedor de energia elétrica para uma residência ribeirinha típica da Região Amazônica. Para este fim, foi simulada a alimentação de cargas que são utilizadas frequentemente nessas residências (TV e lâmpadas) em horários pré-definidos. No trabalho, além da descrição dos componentes do sistema, são expostos também os mecanismos empregados na monitoração de seu funcionamento, bem como a análise de dados obtidos acerca do comportamento do sistema operando com diferentes tecnologias de inversores de tensão (formas de onda de saída senoidal, quadrada e quadrada modificada), controladores de carga e baterias de descarga profunda (OPzV).
Acesso aberto (Open Access)
Aproveitamento da biomassa flutuante do Rio Madeira para geração de energia elétrica
(Universidade Federal do Pará, 2010-05-24) BACELLAR, Atlas Augusto; ROCHA, Brigida Ramati Pereira da; http://lattes.cnpq.br/9943372249006341
A universalização do fornecimento de energia elétrica é uma meta ainda distante de ser alcançada na Amazônia brasileira, em face dos obstáculos geográficos, da dispersão de seus habitantes, da indefinição de tecnologias adequadas, além dos aspectos econômicos, em que pese ações governamentais, traduzidas no Programa Luz para Todos - PLpT, criado em 2003, cuja meta é atender a totalidade dos consumidores rurais até 2010, e a determinação da Agência Nacional de Energia Elétrica –ANEEL, responsável no Brasil pela regulação do setor elétrico, da obrigatoriedade da universalização até 2015. Este trabalho descreve pesquisa realizada no rio Madeira, na Amazônia brasileira, em que a geração de energia elétrica para atendimento de comunidades e pequenas cidades ao longo do rio, contribuindo para a universalização, pode ser viabilizada usando como fonte renovável inédita a biomassa lenhosa depositada no fundo do rio, decorrente de processos naturais, cuja retirada faz parte da rotina do Ministério dos Transportes, por obrigação legal, para viabilizar segurança na navegação. Como etapa inicial foram realizadas revisões bibliográficas para dar suporte à fundamentação teórica acerca de sistema elétrico brasileiro, universalização de acesso à energia elétrica, fontes renováveis na Amazônia, tecnologias para geração de eletricidade usando biomassa como fonte, subsídios no setor elétrico do Brasil, o rio Madeira, suas características e importância, além de ferramentas de análise de investimento. Em seguida, foram coletadas informações junto à AHIMOC, órgão responsável pela hidrovia do Madeira, quanto aos dados quantitativos e qualitativos da retirada de biomassa lenhosa do leito desse rio, bem como trabalhos de coleta in locu de amostras dessa biomassa para posterior análise de suas características físico-químicas em laboratório da UFAM. De posse dessas informações procedeu-se a avaliação de potencial de geração de energia elétrica da biomassa, assim como de rotas tecnológicas para tal. Os resultados obtidos das biomassas coletadas serviram como balizadores para confirmação de valores constantes na literatura e foram usados posteriormente na avaliação de potencial de geração de energia elétrica com identificação de rotas tecnológicas para tal. Etapa posterior contemplou a obtenção junto à concessionária de identificação e caracterização de potenciais mercados consumidores localizados na calha do Rio Madeira. Uma vez caracterizada a biomassa disponível, as possíveis rotas tecnológicas e os potenciais mercados consumidores, foram avaliados os aspectos tecnológicos, econômicos, ambientais, sociais e legais envolvidos. O estudo conclui pela competitividade do sistema de gaseificação, podendo contribuir para a universalização do acesso a eletricidade, cuja viabilização depende de adoção de política pública neste sentido, a partir de ações entre os Ministérios dos Transportes, de Minas e Energia e do Meio Ambiente. Conclui, também, pelo potencial de atração de capital privado, o que contribuiria para a redução de gastos públicos. Trabalhos futuros quanto à replicabilidade do estudo em áreas com fenômeno semelhante, bem como de oportunidades de uso de outras biomassas apresentam-se viáveis.
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Avaliação técnica e econômica da implantação de sistemas fotovoltaicos no Aeroporto Internacional de Belém
(Universidade Federal do Pará, 2013-11-27) GONÇALVES, Franciane Andreza Veloso dos Santos; MACÊDO, Wilson Negrão; http://lattes.cnpq.br/3386249951714088; PINHO, João Tavares; http://lattes.cnpq.br/0847897516772421
O presente trabalho apresenta uma avaliação técnica e econômica para a instalação de um sistema fotovoltaico conectado à rede (SFCR) para a eletrificação do Aeroporto Internacional Val-de-Cans, localizado na cidade de Belém – Pará - Brasil. Trata-se de da avaliação de implantação de um projeto piloto na Região Norte, onde estuda-se a implantação de um SFCR na cobertura do Terminal Aeroportuário, em uma área de aproximadamente 16.000 m2. A avaliação técnica foi realizada com auxílio dos dados meteorológicos e do consumo de energia elétrica referentes ao período de 2011 a 2012, da elaboração de duas opções de projeto de SFCR, sendo a primeira proposta com 191 subsistemas utilizando módulos de silício policristalinos, totalizando uma potência nominal de 2,3 MWp (nas condições padrões) e a segunda proposta com 82 subsistemas utilizando módulos de silício amorfo, totalizando uma potência nominal de 1,04 MWp (nas condições padrões). Na avaliação técnica utilizou-se também um software para simular o desempenho dos sistemas propostos durante um ano, destacando-se a avaliação de perfis de irradiância para um dia ensolarado e outro nublado. A avaliação econômica baseou-se nos projetos elaborados, sendo decisiva na escolha do sistema fotovoltaico mais indicado para a implantação, pois a proposta 1 possui um investimento inicial de R$ 14.970.089,48, estimando-se a redução da energia consumida da concessionária pelo terminal aeroportuário em no máximo 34%, referente ao mês com maior irradiação solar, e em 24% no mês com menor irradiação solar. A proposta 1 se pagará, sem o auxílio de outras fontes contribuintes, em aproximadamente 21 anos. Já a proposta 2 possui um custo de investimento inicial de R$ 10.067.826,13, reduzindo a energia consumida da concessionária pelo terminal aeroportuário em no máximo 15% no mês de maior irradiação solar, e em 11% no mês de menor irradiação solar, contudo, essa proposta não se pagará sem o auxílio de outras fontes contribuintes. Como resultado, pretende-se demonstrar o percentual de redução do consumo de energia elétrica fornecida pela concessionária, além de divulgar esta alternativa energética promissora e contribuir para a preservação do meio ambiente.
Acesso aberto (Open Access)
Metodologia integrada utilizando sensoriamento remoto em redes neurais artificiais na quantificação do potencial de biomassa florestal na Amazônia
(Universidade Federal do Pará, 2008-04-08) ALMEIDA, Arthur da Costa; ROCHA, Brigida Ramati Pereira da; http://lattes.cnpq.br/9943372249006341
Reconhecimento e classificação de padrões em imagens digitais é uma habilidade importante nos dias atuais, pois permite reconhecer e identificar objetos de interesse nessas imagens. Este trabalho propõe e implementa uma metodologia integrada de reconhecimento de padrões relacionados com biomassa na floresta amazônica, com o objetivo de extrair daí informações sobre potencial energético dessa biomassa para fins de utilização como combustível primário para produção de energia elétrica para eventual uso em comunidades isoladas da Amazônia. Para isso combina informações de inventário florestal obtidas em campo com classificação e reconhecimento de padrões de biomassa em imagens de satélite de média resolução (LANDSAT, CBERS). A técnica utilizada para isso vem da área de inteligência computacional: as redes neurais artificiais com arquitetura de Funções de Base Radial (RBF) e do tipo Mapa Auto-Organizável (SOM) de Kohonen. Os resultados são combinados em um Sistema de Informações Geográficas gerando um banco de dados para uso em planejamento energético com recursos renováveis, aplicáveis às áreas isoladas da Amazônia.
Acesso aberto (Open Access)
Metodologia para redução do consumo de óleo diesel em sistemas de geração termoelétrica usando misturas de óleo vegetal com adição de gás hidrogênio
(Universidade Federal do Pará, 2017-03-30) PEREIRA, Ricardo da Silva; GUERRA, Danielle Regina da Silva; http://lattes.cnpq.br/6750321690921056; TOSTES, Maria Emília de Lima; http://lattes.cnpq.br/4197618044519148
Este trabalho analisa de forma experimental a utilização de fontes alternativas de energia para redução do consumo de óleo diesel em usinas termoelétricas do sistema isolado. Foram utilizadas misturas de óleo vegetal de palma com diesel e gás hidrogênio produzido via eletrolise da água. As misturas utilizadas como combustível foram formadas de 20% óleo de palma e 80% óleo diesel. Foi injetado no ar de admissão do motor o gás HHO produzido por uma célula eletrolítica. Os resultados experimentais mostram que a corrente elétrica influencia diretamente a produção de gás HHO, permitindo que o controle da quantidade de gás seja feito pelo ajuste da corrente elétrica. Utilizando a mistura diesel/óleo vegetal com a injeção de gás HHO no ar de admissão, identificaram-se redução no consumo específico de combustível, reduções nas emissões de CO, HC e CO2, conforme aumento da quantidade de gás HHO injetado. Esses resultados alcançados irão promover reduções significativas no consumo de óleo diesel e nas emissões dos gases de exaustão dos grupos geradores de usinas termoelétricas do sistema isolado.
Acesso aberto (Open Access)
Otimização de sistemas híbridos para a eletrificação de minirredes com fontes renováveis: aspectos de projeto, operação e gestão
(Universidade Federal do Pará, 2014-08-08) BLASQUES, Luis Carlos Macedo; PINHO, João Tavares; http://lattes.cnpq.br/0847897516772421
Em sistemas híbridos de geração de eletricidade (SHGEs) é fundamental avaliar corretamente o dimensionamento, a operação e a gestão do sistema, de forma a evitar seu colapso prematuro e garantir a continuidade do fornecimento de energia elétrica com a menor intervenção possível de usuários ou de empresas geradoras e distribuidoras de eletricidade. O presente trabalho apresenta propostas de otimização para as etapas de dimensionamento, operação e gestão de SHGEs atendendo minirredes de distribuição de eletricidade. É proposta uma estratégia de operação que visa otimizar o despacho de energia do sistema, identificando a melhor relação, sob aspectos técnicos e econômicos, entre o atendimento da carga exclusivamente via fontes renováveis e banco de baterias ou exclusivamente via grupo gerador, e o carregamento do banco de baterias somente pelas fontes renováveis ou também pelo grupo gerador. Desenvolve-se, também, um algoritmo de dimensionamento de SHGEs, com auxílio de algoritmos genéticos e simulated annealing, técnicas meta-heurísticas de otimização, visando apresentar a melhor configuração do sistema, em termos de equipamentos que resultem na melhor viabilidade técnica e econômica para uma dada condição de entrada definida pelo usuário. Por fim, é proposto um modelo de gestão do sistema, considerando formas de tarifação e sistemas de controle de carga, cujo objetivo é garantir uma relação adequada entre a disponibilidade energética do sistema de geração e a carga demandada. A estratégia de operação proposta combina as estratégias de operação descontínua do grupo gerador, da potência crítica e do ponto otimizado de contribuição do gerador no carregamento do banco de baterias, e seus resultados indicam que há redução nos custos de operação globais do sistema. Com relação ao dimensionamento ótimo, o algoritmo proposto, em comparação a outras ferramentas de otimização de SHGEs, apresenta bons resultados, sendo adequado à realidade nacional. O modelo de gestão do sistema propõe o estabelecimento de limites de consumo e demanda, adequados à realidade de comunidades isoladas atendidas por sistemas com fontes renováveis e, se corretamente empregados, podem ajudar a garantir a sustentabilidade dos sistemas.
Acesso aberto (Open Access)
Produção de biogás e energia elétrica a partir do efluente líquido da palma de óleo (Elaeis guineensis) no estado do Pará.
(Universidade Federal do Pará, 2022-12-27) CARDOSO, Ana Rosa Bezerra; ALVES, Rui Guilherme Cavaleiro de Macêdo; http://lattes.cnpq.br/1902384822911246
Neste trabalho, pretende-se demonstrar a importância de um sistema de produção de biogás no sentido de otimizar o uso dos resíduos líquidos advindos do processo produtivo da palma de óleo, resíduo este denominado POME (Palm oil mill effluent), que contém alta concentração de matéria orgânica, sendo uma fonte em potencial de produção de biogás para geração de energia elétrica e biocombustível. Nesse contexto, objetiva-se avaliar o processo de produção de biogás e energia elétrica por meio de uma lagoa anaeróbia coberta a partir do POME implantado por uma indústria no Estado do Pará. Para isso, levantou-se informações sobre o processo industrial, o tipo de tratamento de efluente que é utilizado e seus componentes, e o processo de transformação de resíduo líquido em um novo produto. Visitas foram realizadas na indústria para conhecimento das instalações, acompanhamento da operação do sistema e o funcionamento dos equipamentos utilizados para a captação do biogás e conversão em energia elétrica. Foram disponibilizados dados referentes aos parâmetros DQO, pH e temperatura que são utilizados para o controle operacional realizado na lagoa. O sistema iniciou sua operação em fevereiro/2021, mas os dados foram referentes ao período de maio/2021 a abril/2022. Os valores médios obtidos na operação do sistema alusivos ao pH foi de 7,43 e a temperatura de 38,30 °C com uma COV de 24,73 kgDQO/m³.dia. A lagoa anaeróbia apresentou uma eficiência de remoção de DQO de aproximadamente 91% e produção média de 139,04 m3 /dia de metano. O metano produzido a partir do POME da indústria gerou uma média no período mencionado de 28,01 MWh de energia elétrica que foram utilizados para alimentação da planta industrial. Diante dos resultados analisados, corrobora-se a viabilidade de utilização do efluente líquido oriundo do beneficiamento do fruto da palma de óleo para geração de biogás e energia elétrica, contribuindo assim com a melhoria da qualidade do efluente final.
Acesso aberto (Open Access)
Sistemas fotovoltaicos aplicados em redes móveis heterogêneas
(Universidade Federal do Pará, 2016-05-22) SOUZA, Marcela Alves de; COSTA, João Crisóstomo Weyl Albuquerque; http://lattes.cnpq.br/9622051867672434; CARDOSO, Diego Lisboa; http://lattes.cnpq.br/0507944343674734
As operadoras de telecomunicações móveis enfrentam desafios contínuos de ampliação de capacidade e cobertura da rede, de forma a atender à demanda crescente por melhor qualidade de serviço e experiência dos usuários em aplicações móveis de alta velocidade. Estas frequentes melhorias têm sido seguidas pelo aumento sem precedentes do consumo de energia elétrica, que ocorre devido a densificação de redes móveis heterogêneas (HetNet – Heterogenous Network) através de small cells e consequente acréscimo do número de dispositivos no backhaul móvel. Ainda que seja considerada uma estratégia eficientemente energética, as small cells aumentam consideravelmente o consumo energético da HetNet, devido a expansão do backhaul, ameaçando seus benefícios e trazendo despesas relacionadas ao custeio com energia elétrica para as operadoras de rede móvel. Para esse problema, propõe-se a exploração de fontes de energia renováveis, em especial a fotovoltaica, que visa diversificar a matriz energética e mitigar o volume de emissões de CO2 na atmosfera terrestre. Assim, esta pesquisa tem o objetivo de fazer uma avaliação técnico-econômica para a aquisição, implantação e operação de sistemas fotovoltaicos no contexto de HetNets, considerando conjuntamente o consumo energético das redes de rádio, fronthaul e backhaul. A partir dos resultados evidencia-se viabilidade financeira quanto a adoção de estruturas fotovoltaicas quando comparada a fontes convencionais de geração de energia bem como sustentabilidade ambiental através da redução considerável das emissões de CO2. Além disso, uma análise de sensibilidade é conduzida mostrando que variáveis como preço do painel e custo do aluguel, pode impactar de maneira significativa o custo total de aquisição do sistema fotovoltaico.