Modelação matemática de sistemas solares fotovoltaicos
Autor(a) principal: | |
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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 |
Resumo: | 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. |
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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.In this work a calculation method for the design of three solutions of solar systems was established: autonomous system, connected to the network system and the solar pumping system. A mathematical model was developed in C # language of simple access to the user and rapid results. The mathematical model also includes financial analysis and environmental benefit. In order to understand how each system become an economically viable project, several factors were studied. In the case of autonomous systems, the first factor that was studied was the existence of a connection point to the grid. Through this factor was found that for the three cases studied, neither was obtained a positive financial viability. The second factor studied was the increasing distance to the grid, where it was found that with increasing the distance to the grid increases the financial viability, making a project with a negative initial financial feasibility, in project a positive feasibility. The last parameter that was studied was the increased safety factor and the number of days of autonomy. It can be seen that increasing the safety factor leads to a small increase in the number of components. However, when the number of days of autonomy is increased, the increase of the number of components is more significant. With the increased safety factor and the number of days of autonomy, monetary savings decreases, until for a certain safety factor and days of autonomy, the savings becomes negative, this is, instead of saving there exist injury. The factors studied for the autonomous system also apply in the case of solar pumping systems, since the hydraulic pump is no more than an equipment in DC or AC. The only difference is that if there is a connection point to the network, these may present a positive feasibility. were realized 3 study cases for hydraulic and electric storage, that proves that for this type of system, regardless of the type of storage, if there is a connection point to the network the system is not economically viable. We also carried out a comparative study between the hydraulic and electric storage to see what the most profitable. In the case of off-grid systems, the study took into account the power to be installed. It can be seen that generally, with the increase of capacity to be installed, the financial feasibility will be increased. For the general regime and the subsidized regime, it can be observed that for low powers, the NPV and IRR are very small, and the time of very high financial return, so it is not advisable to invest in a system connected to the network for this situation. Performing a comparison between the two types of systems it was found that the overall system is more cost effective.2015-12-01T11:45:55Z2015-12-01T00:00:00Z2015-12-01info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10348/5266porMonteiro, Luís Carlos Pintoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2024-02-02T12:41:23Zoai:repositorio.utad.pt:10348/5266Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T02:02:51.893166Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse |
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