Avaliação do uso de célula a combustível como fonte secundária de energia em sistema híbrido com arranjo fotovoltaico

A dissertação propõe a modelagem de um sistema híbrido isolado composto por arranjo fotovoltaico e conjunto de células a combustível do tipo membrana trocadora de prótons utilizando o software PSCAD. O texto traz a revisão dos principais conceitos relativos à energia fotovoltaica e à célula a combustível, além de apresentar trabalhos relacionados ao tema que motivaram a realização desse estudo. O módulo fotovoltaico é modelado a partir de folha de dados fornecida pelo fabricante, enquanto que a célula a combustível tem seu modelo baseado em estudo realizado anteriormente. Para garantir a potência do sistema, são feitas associações série-paralelo dos módulos fotovoltaicos e das células a combustível. A modelagem do sistema híbrido, que inclui inversores, conversor buck e filtros LCL, assim como o controle utilizado são apresentados de forma detalhada. As fontes atuam em conjunto para suprir as cargas no sistema isolado. Entretanto, o conjunto de células a combustível somente produz potência ativa quando o arranjo fotovoltaico é incapaz de suprir a demanda total, com exceção da partida do sistema. Por se tratar de sistema isolado e pela fonte solar fotovoltaica ter a característica de fonte intermitente, a referência dos sistemas de controle advém do conjunto de PEMFCs. O objetivo das simulações é verificar a dinâmica de funcionamento do sistema isolado mediante variações de radiação solar e de carga. Palavras-chave: Célula a combustível. Arranjo fotovoltaico. PEMFC. PSCAD. Sistema híbrido