Projeto de uma estação de carregamento solar para bicicletas elétricas
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10451/39558 |
Resumo: | Tese de mestrado integrado, Engenharia da Energia e do Ambiente, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2019 |
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Projeto de uma estação de carregamento solar para bicicletas elétricasCarregamento solar de bicicletasEstação fotovoltaica autónomaEstação fotovoltaica ligada à redeMobilidade elétricaEnergias renováveisTeses de mestrado - 2019Departamento de Engenharia Geográfica, Geofísica e EnergiaTese de mestrado integrado, Engenharia da Energia e do Ambiente, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2019A sociedade moderna confronta-se com duas realidades problemáticas para a sustentabilidade do planeta: as alterações climáticas e a poluição urbana. Os setores dos transportes e da energia são os seus principais responsáveis, levando os países a adotarem políticas de desenvolvimento sustentável, através do incentivo às energias renováveis e à mobilidade elétrica. A urbanização está a aumentar, levando a que o espaço disponível nessas áreas seja cada vez menor, agravando os problemas associados ao trânsito automóvel e à sua densidade e estacionamento para os veículos. No contexto da mobilidade, as bicicletas elétricas surgiram como alternativa aos meios de transporte convencionais, constituindo um mercado em crescimento, combinando as necessidades de transporte eficiente com a inexistência de emissões locais de gases de efeito de estufa ou poluentes. Esta tese aborda o dimensionamento de uma estação fotovoltaica para carregamento de bicicletas elétricas autónoma e ligada à rede, através de um caso de estudo, a Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa (FCUL), e respetiva análise energética e financeira. As ferramentas utilizadas foram um simulador de sombreamento integrado no System Advisor Model e o PVsyst, para simular o balanço de energia entre a produção fotovoltaica, o consumo e o armazenamento de energia ou a rede elétrica. Através de uma análise do sombreamento, concluiu-se que a melhor localização para a estação corresponde ao Campus Solar do campus da FCUL, com os painéis orientados a sul e inclinação de 60°, resultando numa maximização da incidência solar no período do ano em que existe maior afluência de bicicletas. A estação solar autónoma deverá apresentar uma potência instalada de 2,5 kWp e um banco de baterias com capacidade de 314 Ah. Por outro lado, a versão da estação solar ligada à rede deverá apresentar uma potência de injeção de 1,5 kWp com uma potência instalada de 1,9 kWp, resultando numa fração solar de 71%. O investimento no sistema autónomo é 1,75 vezes maior do que o do sistema ligado à rede. Em termos de modelo de exploração para este caso, concluiu-se que as receitas provenientes da cobrança anual de um montante de 71 € (ou 5,92 €/mês) por utilizador possibilita um período de retorno do investimento de 25 anos. Contudo, advoga-se que o projeto constitui uma forma de promoção da faculdade, a qual, nesta perspetiva, poderá optar por subsidiar a sua utilização, o que neste caso faz baixar o custo para os utilizadores.Modern society is confronted with two problematic realities for the planet's sustainability: climate change and urban pollution. The transport and energy sectors are the most responsible, leading countries to adopt sustainable development policies by encouraging renewable energies and electric mobility. Urbanization is increasing, leading less space availability in these areas, intensifying the problems associated with car traffic and its density and parking for vehicles In the context of mobility, electric bicycles have emerged as an alternative to conventional means of transport, constituting a growing market, combining efficient transport needs with no local emissions of greenhouse gases or pollutants. This thesis deals with the design of a photovoltaic station for charging of electric bicycles, autonomous and grid-connected, through a case study, the Faculty of Sciences of the University of Lisbon (FCUL), and its energetic and financial analysis. The tools used were a shader simulator integrated in the System Advisor Model and PVsyst, to simulate the energy balance between photovoltaic production, consumption and energy storage or power grid. Through a shading analysis, it was concluded that the best location for the station corresponds to Campus Solar of the FCUL, with panels oriented to the south and 60° inclination, resulting in a maximization of solar incidence in the period of the year in which there is more affluence of bicycles. The autonomous solar station must have an installed capacity of 2.5 kWp and a bank of batteries with a capacity of 314 Ah. On the other hand, the version of the grid-connected solar station must have an injection power of 1.5 kWp with an installed capacity of 1.9 kWp, resulting in a solar fraction of 71%. The investment in the autonomous system is 1.75 times higher than that of the grid-connected system. In terms of the business model for this case, it was concluded that 71 € of annual incomes (or 5.92 €/month) per user enable a payback period of 25 years. However, it is argued that the project is a form of faculty promotion, which in this perspective it may choose to subsidize its use, which in this case reduces the cost to users.Nunes, Pedro Rudolfo Martins, 1975-Silva, Carla Alexandra Monteiro daRepositório da Universidade de LisboaMarques, Tiago Frederico Rocha Pucarinho Ferreira2019-09-19T10:22:05Z201920192019-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10451/39558TID:202386805porinfo: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:RCAAP2023-11-08T16:38:24Zoai:repositorio.ul.pt:10451/39558Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T21:53:25.075462Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse |
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