Modelação matemática de sistemas solares fotovoltaicos

• Autor(a) principal: Monteiro, Luís Carlos Pinto
• Data de Publicação: 2015
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10348/5266
• topic: Energia solar; Viabilidade económica; Sistema autónomo; Sistema ligado à rede; Sistema de bombagem solar

No presente trabalho foi estabelecido um método de cálculo para o dimensionamento de 3 soluções de sistemas solares: sistema autónomo, sistema ligado à rede e o sistema de bombagem solar. Foi desenvolvido um modelo matemático em linguagem C# de simples acesso ao utilizador e de rápida obtenção de resultados. O modelo matemático inclui também análise financeira e benefício ambiental. De modo a compreender de que maneira cada um dos sistemas se pode tornar economicamente viável, foram estudados vários fatores. No caso dos sistemas autónomos, o primeiro fator a ser estudado foi a existência de um ponto de ligação à rede elétrica. Através deste fator verificou-se que para os 3 casos estudados, em nenhum deles se obteve uma viabilidade financeira positiva. O segundo fator estudado foi o aumento da distância à rede elétrica, onde se constatou que com o aumento da distância à rede elétrica a viabilidade financeira aumenta, tornando um projeto com uma viabilidade financeira inicial negativa, num projeto com viabilidade inicial positiva. O último parâmetro que foi estudado foi o aumento do fator de segurança e do número de dias de autonomia. Podese constatar que, o aumento do fator de segurança leva a um pequeno aumento do número de componentes. Porém quando o número de dias de autonomia é maior, o aumento do número de componentes é mais significativo. Com o aumento do fator de segurança e do número de dias de autonomia, a poupança monetária diminui, até que para um certo fator de segurança e de dias de autonomia, a poupança torna-se negativa, ou seja, em vez de existir poupança existe prejuízo. Os fatores estudados para os sistema autónomos também se aplicam no caso dos sistemas de bombagem solar, visto que a bomba hidráulica não é mais do que um equipamento em DC ou AC. A única diferença reside no facto que caso exista um ponto de ligação à rede, este tipo de sistema poder apresentar uma viabilidade positiva. Foram realizados 3 casos de estudo para o armazenamento hidráulico e elétrico, que comprovou que para este tipo de sistema, independentemente do tipo de armazenamento, caso exista um ponto de ligação à rede, o sistema não é economicamente viável. Foi ainda realizado um estudo comparativo entre o sistema de armazenamento hidráulico e elétrico para ver qual o mais rentável. No caso dos sistemas ligados à rede, o estudo realizado levou em conta a potência a ser instalada. Pode-se verificar que de um modo geral, com o aumento da potência à instalar, a viabilidade financeira vai sendo cada vez maior. Para o regime geral e para o regime bonificado, pode-se observar que para baixas potências, o VAL e a TIR são muito pequenos, e o tempo de retorno financeiro muito elevado, pelo que não é aconselhável investir num sistema ligado à rede para esta situação. Realizando uma comparação entre os dois tipos de sistema verificou-se que o regime geral é o mais rentável.