Armazenamento de Energia em Comunidades de Energia Renovável

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Gonçalves, Gonçalo Daniel Soares
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10316/98151
Resumo: Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia
id RCAP_8af5a49c96f65d7dc8f3c35ed4a5c3f7
oai_identifier_str oai:estudogeral.uc.pt:10316/98151
network_acronym_str RCAP
network_name_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository_id_str 7160
spelling Armazenamento de Energia em Comunidades de Energia RenovávelEnergy Storage in Renewable Energy CommunitiesEnergia FotovoltaicaArmazenamento de EnergiaArmazenamento ComunitárioBateriasAgregação Virtual de EdifíciosPhotovoltaic PowerEnergy StorageCommunity StorageBatteryVirtual Aggregation of BuildingsDissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores apresentada à Faculdade de Ciências e TecnologiaO aumento do consumo de combustíveis fósseis para a produção de energia trouxe a necessidade de uma alternativa sustentável: as energias renováveis. Estas tecnologias têm vindo a ser otimizadas e são cada vez mais adotadas pelos utilizadores, devido às poupanças que estas soluções podem introduzir nas faturas energéticas. Um dos exemplos deste tipo de geração renovável são os painéis solares fotovoltaicos, que são uma solução adequada para instalação em edifícios, devido à facilidade de instalação dos sistemas, seja em telhados ou em fachadas. O aumento da geração de energia a partir de painéis fotovoltaicos em edifícios leva a desafios relacionados com o desajuste temporal entre a oferta e o consumo de energia. Contudo, têm-se registado vários avanços tecnológicos, tal como o desenvolvimento e instalação de baterias nos edifícios, para assegurar um melhor aproveitamento da energia renovável produzida. Ao longo do tempo, houve várias alterações ao nível de legislação relativa à geração de energia em edifícios e à partilha de energia entre diversos produtores e consumidores, e atualmente já existe a possibilidade de implementar comunidades de energia com edifícios fisicamente próximos, e também a agregação de edifícios de forma virtual.Nesta dissertação desenvolveu-se a formulação de um algoritmo para a otimização do armazenamento de energia em comunidades, assim como a sua implementação em Python. O algoritmo implementado foi usado para simular diversos cenários tendo como objetivo avaliar os potenciais benefícios técnicos e económicos da instalação destes sistemas de baterias em conjunto com a geração de energia renovável. Foram avaliados dois cenários: um primeiro cenário em que cada um dos 4 edifícios possui uma bateria de 110 kWh sendo feita a gestão dos edifícios a nível individual e a nível comunitário; e um segundo cenário onde existe apenas uma bateria, com 440 kWh, a nível centralizado, sendo o uso desta partilhado por todos os edifícios. Concluiu-se que sempre que existe uma gestão a nível comunitário aumentam os benéficos técnicos e económicos. Com uma gestão individual, no primeiro cenário, foi possível obter uma poupança de 6,46% na soma das faturas energéticas dos edifícios, um aproveitamento do excesso de geração de 25,94% e uma redução de 7,12% no custo de importação de energia da rede. No que diz respeito à gestão comunitária, no 1º e 2º cenário, obtiveram-se poupanças de 9,88% e 5,35% nas faturas, um aproveitamento do excesso de geração de 69,34% e 69,94%, e uma redução de 17,30% e 14,71% no custo de importação da rede, respetivamente. Concluiu-se ainda que a participação na comunidade de energia apresenta potencial para benefícios económicos, mesmo que não exista armazenamento, sendo possível obter uma poupança de 4,10% nas faturas de energia.The rise in fossil fuel consumption to produce energy raised the need for more sustainable alternatives: renewable energies. These technologies have been optimized and became more adopted by the users, due to the savings introduced on energy bills. One example of this type of technologies is solar photovoltaic panels, which are an appropriate solution to be integrated into buildings, due to its easy installation, both in rooftops or facades. The increase in the use of photovoltaic systems in buildings creates challenges related to the mismatch between energy generation and demand. Nevertheless, several technological breakthroughs have been achieved, such as the development and installation of battery systems in buildings in order to ensure the best utilization of the generated renewable energy. Over time, there have been several changes in the legislation regarding the generation of energy in buildings and the energy share between several producers and consumers, and nowadays there is already the possibility of implementing energy communities with buildings physically close to each other, and also the aggregation of buildings in a virtual way.In this thesis, the formulation of an algorithm for the optimization of energy storage in communities was developed, and implemented in Python. The implemented algorithm was used to simulate various scenarios in order to assess the potential technical e economic benefits of the installation of these battery systems coupled with renewable generation systems. Two scenarios were assessed: in the first scenario each of the four buildings has its own 110 kWh battery whose management can be done both at individual and community levels; in the second scenario there is only one 440 kWh battery at a centralized level, being the battery shared by all buildings. It was concluded that for the management at the community level, the technical and economic benefits increased. With individual management, in the first scenario, it was possible to obtain savings of 6.46% in the sum of the buildings’ energy bills, a 25.94% use of surplus generation and a 7.12% reduction in the import cost of energy from the grid, while for community management, in the first and second scenario, it was possible to obtain savings of 9.88% and 5.35% in the energy bills, 69.34% and 69.94% use of surplus generation, and 17.30% and 14.71% reduction in the import cost of energy from the grid, respectively. It was further concluded that participating in the energy community has potential in terms of economic benefits, even if there is no energy storage, being possible to reach 4.10% reduction in the energy bills.2021-10-26info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://hdl.handle.net/10316/98151http://hdl.handle.net/10316/98151TID:202920399porGonçalves, Gonçalo Daniel Soaresinfo: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:RCAAP2022-05-25T10:00:46Zoai:estudogeral.uc.pt:10316/98151Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T21:16:03.205210Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
dc.title.none.fl_str_mv Armazenamento de Energia em Comunidades de Energia Renovável
Energy Storage in Renewable Energy Communities
title Armazenamento de Energia em Comunidades de Energia Renovável
spellingShingle Armazenamento de Energia em Comunidades de Energia Renovável
Gonçalves, Gonçalo Daniel Soares
Energia Fotovoltaica
Armazenamento de Energia
Armazenamento Comunitário
Baterias
Agregação Virtual de Edifícios
Photovoltaic Power
Energy Storage
Community Storage
Battery
Virtual Aggregation of Buildings
title_short Armazenamento de Energia em Comunidades de Energia Renovável
title_full Armazenamento de Energia em Comunidades de Energia Renovável
title_fullStr Armazenamento de Energia em Comunidades de Energia Renovável
title_full_unstemmed Armazenamento de Energia em Comunidades de Energia Renovável
title_sort Armazenamento de Energia em Comunidades de Energia Renovável
author Gonçalves, Gonçalo Daniel Soares
author_facet Gonçalves, Gonçalo Daniel Soares
author_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Gonçalves, Gonçalo Daniel Soares
dc.subject.por.fl_str_mv Energia Fotovoltaica
Armazenamento de Energia
Armazenamento Comunitário
Baterias
Agregação Virtual de Edifícios
Photovoltaic Power
Energy Storage
Community Storage
Battery
Virtual Aggregation of Buildings
topic Energia Fotovoltaica
Armazenamento de Energia
Armazenamento Comunitário
Baterias
Agregação Virtual de Edifícios
Photovoltaic Power
Energy Storage
Community Storage
Battery
Virtual Aggregation of Buildings
description Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia
publishDate 2021
dc.date.none.fl_str_mv 2021-10-26
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10316/98151
http://hdl.handle.net/10316/98151
TID:202920399
url http://hdl.handle.net/10316/98151
identifier_str_mv TID:202920399
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron:RCAAP
instname_str Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron_str RCAAP
institution RCAAP
reponame_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
collection Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository.name.fl_str_mv Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1799134056679473152

Registros relacionados