Estudo e análise das centrais híbridas de energias renováveis

Com o aumento do preço da eletricidade e o fim dos combustíveis fósseis, associados à necessidade de Portugal reduzir a sua dependência energética do exterior, provoca a necessidade urgente de apostar nas energias renováveis. Perante este cenário, e assumindo que o custo da fatura energética, é para as empresas portuguesas um fator cada vez mais determinante para serem competitivas, devido aos aumentos consecutivos da energia nos últimos anos, bem como, a subida do imposto de valor acrescentado (IVA) de 6% para 23%. Outro aspeto importante é a eficiência energética como instrumento para reduzir os consumos de eletricidade. Com estas duas medidas: utilização de energias renováveis e o aumento da eficiência energética, são extremamente importantes para a redução da produção dos gases de efeito estufa (GEE). Consequentemente, as empresas terão de investir na produção da própria energia a partir de fontes renováveis, de modo a proporcionar um desenvolvimento sustentável, associado à redução da fatura energética. Esta dissertação propõe o dimensionamento de um sistema híbrido composto por tecnologia fotovoltaica e eólica, com e sem armazenamento de energia em baterias, adequado para reduzir uma parte dos consumos de uma empresa enquadrada no sector dos plásticos. O dimensionamento deste sistema, foi efetuado com recurso à caracterização dos consumos da empresa através da recolha de dados e leituras no local da instalação. Paralelamente, foi efetuada uma pesquisa em diversos fabricantes, de modo a identificar qual o sistema mais indicado a adotar, considerando painéis fotovoltaicos, turbinas eólicas, inversores e baterias. Com base nos dados recolhidos na empresa e referentes ao potencial eólico e solar para o distrito do Porto, em conjunto com as características técnicas dos equipamentos selecionados, foi delineado o sistema híbrido utilizando para o efeito um software de simulação e otimização de sistemas híbridos, denominado Hybrid Optimization Model for Eletric Renewable (HOMER). São apresentadas várias simulações para as diversas configurações escolhidas e estudos comparativos entre si, com o objetivo de reduzir o consumo de eletricidade da rede. Adicionalmente, foram realizadas duas configurações apenas com tecnologia fotovoltaica, de modo a efetuar uma análise comparativa entre um sistema híbrido e outro apenas com uma fonte renovável. Os resultados apresentados focaram-se no desempenho diário, mensal e anual, bem como, a produção individual de cada tecnologia evidenciada. Por último, procedeu-se ao estudo da viabilidade técnico-económica das configurações.The combination of the electrical energy price increasement with the end of fossil fuel energy, lead Portugal to the need of reducing its external energy dependence, turning out there was an eager need to invest on renewable energy systems. Considering this scenario and the importance of energy costs for Portuguese companies, it´s crucial to consider this factors to turn companies more competitive due to the consecutive rise of energy prices in recent years, as well as IVA´s rising from 6% to 23%. Other important point it´s energy efficiency as a way to reduce energy consumption. With this two methods: using renewable energy systems and improving energy efficiency will be extremely important in order to reduce production of greenhouse gas. Consequently, companies must invest on self energy production throughout renewable energy systems, not only to reduce energy costs but also to contribute for a sustainable development. This dissertation suggests a projection of an hybrid energy system combining solar and eolic systems, with and without energy storage. Suiting perfectly to reduce a fraction of energy consumption from a company which invest on plastic materials. This system projection was done based on a real energetic consumption. Simultaneously, there was an analysis of several manufacturers in order to identify which was the most suitable system, considering photovoltaic panels, eolic turbines, inverters and batteries. According to company information referring to eolic and solar potential in Porto district, combining technical characteristics from selected equipments, it was traced an hybrid energy system using the simulation and optimization software known as Hybrid Optimization Model for Electric Renewable (HOMER). It will be presented several simulations to different configurations and a comparation of results which main goal is to reduce energy consumption. Additionally, there is a simulation between an hybrid system and a photovoltaic solar system to compare this two different systems. The obtained results are focus on daily, monthly and annual performance as well as, individual production to each technology. At last, there is an economical analysis between for these configurations