A Interação entre geradores solares fotovoltaicos e veículos elétricos conectados à rede elétrica pública

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2011Ao longo dos últimos anos, a geração centralizada de energia elétrica tem sido o modelo tradicionalmente utilizado no Brasil. Porém, com a crescente preocupação com as questões energéticas e ambientais,a geração distribuída tem despontado como uma opção para o setor elétrico, pois a geração ocorre de forma descentralizada, com unidades geradoras de pequeno porte, que podem otimizar o sistema de geração, transmissão e distribuição. Diferentes tecnologias podem ser utilizadas na forma de geração distribuída e dentre elas pode-se destacar os geradores solares fotovoltaicos, que geram eletricidade a partir da luz do sol através do efeito fotovoltaico. Embora não sejam geradores, os veículos elétricos ao serem conectados em uma tomada elétrica residencial, comercial ou industrial que fará parte de uma rede elétrica inteligente (smart grid), poderão ser utilizados como um gerador distribuído em momentos estratégicos, podendo contribuir para a redução do pico de demanda do alimentador no horário de ponta Este trabalho tem como objetivo avaliar a interação degeradores solares fotovoltaicos e veículos elétricos conectados à rede elétrica pública. Dessa forma, foi analisada a potencial contribuição energética dos veículos elétricos, no horário de ponta, para o alimentador TDE05 que abastece os bairros Santa Mônica, Córrego Grande e Trindade, na cidade de Florianópolis - SC, e que apresenta pico de consumo noturno. Além disso, foi analisado o potencial de geração de geradores solares fotovoltaicos instalados nas coberturas dos prédios da Universidade Federal de Santa Catarina - UFSC, que abrigam os usuários de um grande grupo de veículos (os quais poderiam ser elétricos), a fim de verificar a sua contribuição para a recarga desses veículos e o impacto energético para o alimentador TDE06 que atende a região da universidade. Os resultados mostraram que a atuação dos veículos elétricos como geradores distribuídos (V2G) pode modelar de forma positiva a curva de demanda do alimentador, quando conectados à rede elétrica pública. A partir das análises verificou-se também que para a maior parte dos meses a recarga dos veículos elétricos no período da madrugada não representa um problema para a rede elétrica, pois não há ocorrência de picos de demanda superiores ao pico de demanda noturno do alimentador, exceto em dias muito quentes, tipicamente verificados nos meses de verão. Os estudos mostraram também a potencialidade da utilização dos veículos elétricos como dispositivos de armazenamento de energia gerada pelos geradores fotovoltaicos nas coberturas dos prédios da UFSC, visto que na maior parte do tempo os veículos permanecem estacionados. Observou-se que geradores solares fotovoltaicos integrados às coberturas dos prédios existentes na UFSC podem contribuir para a redução da curva de demanda do alimentador TDE06, uma vez que a geração solar é concomitante com o horário de maior consumo dos prédios da universidade (perfil de demanda diurno). Em vários dias verificou-se a possibilidade de injetar na rede elétrica o excedente da geração de energia, e caso houvesse um sistema de tarifação apropriado, essa energia poderia ser vendida à concessionária local.However with the increasing preoccupation referring energy production and the environment, decentralized energy generation is appointing to an interesting alternative for the electrical grid. This because the small units of power generation units are able to contribute to the generation, transmission and distribution of electric energy. Different technologies can be used as distributed generation units and a favorite among them are photovoltaic solar generators, which generate to electricity from sunlight through the photovoltaic effect. Although they are not distributed generators, electric vehicles to be connected to an outlet of the residential commercial or industrial grid, can be used as a distributed generators at strategic times within a smart grid, contributing to the reduction of feeder peak demand at peak hours. This study aims to evaluate the interaction of photovoltaic generators and electric vehicles connected to the public grid. Therefore, for the feeder that supplies the neighborhoods TDE05 Santa Monica, Córrego Grande and Trindade, in Florianópolis - SC, which has peak evening consumption the potential energy contribution of electric vehicles during peak horary was analyzed. In addition, we analyzed the generation potential of photovoltaic systems on the roof tops of the buildings of the Universidade Federal de Santa Catarina # UFSC which are supposed to feed charging units of a large group of electric vehicles, in order to verify the their contribution to recharge these vehicles and impact energy to the university grid feeder TDE06.The results showed that the usage of the energy from accumulators of electric vehicles for distributed generation (V2G) can positively shape the demand curve of the feeder, when connected to the public grid. It was also observed that for most months the recharging process of the electric vehicles during the early morning hours is not a problem for the residential grid. This because the peak power of the electrical was not increased except on very hot days, typically seen in the summer months. The potential use of electric vehicles as storage devices for power generated by photovoltaic generators on the roofs of the buildings of the UFSC, since most of the time vehicles are parked. It was also observed that rooftop integrated photovoltaic generators contribute to the reduction of the power demand curve at TDE06 feeder, since solar generation is concomitant with the time of highest consumption of university buildings. In several days there it was observed that the PV-power generation was higher than the power consumption of the University feeder TDE06 delivering a power surplus to the electrical grid