Análise técnica e económica de tecnologias de armazenamento de energia elétrica para a integração em larga escala de geração renovável intermitente

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Ferreira, João António Alves
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10316/83049
Resumo: Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia
id RCAP_c7faef84c3210aa8844398a337708c60
oai_identifier_str oai:estudogeral.uc.pt:10316/83049
network_acronym_str RCAP
network_name_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository_id_str 7160
spelling Análise técnica e económica de tecnologias de armazenamento de energia elétrica para a integração em larga escala de geração renovável intermitenteTechnical and economic analysis of electrical energy storage technologies for the large-scale integration of intermittent renewable generationenergia renovável intermitenteexcesso de geraçãovariabilidade da geraçãoarmazenamento de energia elétricaanálise técnica e económicaintermittent renewable generationgeneration surplusgeneration variabilityelectric energy storagetechnical and economic analysisDissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores apresentada à Faculdade de Ciências e TecnologiaRenewable energies are the obvious option to ensure a sustainable future. The wide availability and diversity of natural energy resources allows the development of flexible generation technologies adapted to the needs of electric power systems. In Portugal, the potential of wind, solar and hydro power enable an energy future mainly based on renewable energy. However, changing from predictable and easily controllable fossil energy systems, to systems that use natural energy sources has a strong impact on the generated energy profile. Inconstant levels of generation, difficulties to match the consumption levels, and difficulty in ensuring a correct management of the systems are only some of the problems inherent to this type of renewable intermittent energy. Among the different solutions that reduce these problems, the use of an operating reserve by large-scale storage systems produce the best results. By storing excess energy and discharging when necessary, these grid-connected systems can smooth the load diagrams, reduce imported energy values, and avoid the use of environmentally harmful energy sources. Following an analysis of the technical specifications of the currently known systems, were chosen the 4 most suitable systems for use with intermittent power generation were selected. The systems selected were compress air energy storage (CAES), conventional lithium ion batteries (Li-ion), sodium-sulfur (NaS) batteries and Vanadium redox (VRB) flow batteries.In this dissertation, an algorithm was created in Matlab® able to simulate the impact caused by each of the storage system on the load diagrams of the preselected case studies. After obtaining the results using the algorithm, a technical and economic analysis of the energy exchanges and energy costs for each of the systems was done. At the end, an analysis of the systems that provide energy at a lower cost and with greater efficiency to solve problems related to intermittent power generation is done.As energias renováveis são a melhor opção para garantir um futuro sustentável. A grande disponibilidade e diversidade de fontes de energias naturais levou ao desenvolvimento de tecnologias de geração flexíveis adaptadas às necessidades dos sistemas de energia elétrica. Em Portugal, o potencial da energia eólica, solar e hídrica permitem um futuro energético maioritariamente baseado em energias renováveis.No entanto, a mudança de sistemas de geração fóssil previsível e facilmente controlável para sistemas de geração dependentes de fontes de energia naturais variáveis tem um forte impacto no perfil da energia gerada. Níveis de geração inconstantes, incapacidade de garantir os níveis de energia consumida, e dificuldade em realizar uma correta gestão dos sistemas são apenas alguns dos problemas inerentes a este tipo de energia renovável intermitente. De entre as diferentes soluções existentes que permitem atenuar os problemas referidos, a utilização de reserva operacional baseada em sistemas de armazenamento de larga escala é a que apresenta melhores resultados. Armazenando energia em excesso e descarregando quando necessário, estes sistemas interligados com a rede elétrica permitem suavizar os diagramas de carga, reduzir os valores de energia importada e evitar a utilização de fontes de energia nocivas para o ambiente. Após uma análise das especificações técnicas dos sistemas atualmente conhecidos, foram selecionados os 4 sistemas mais adequados para a utilização com geração de energia intermitente, nomeadamente sistemas de armazenamento de comprimido, de baterias convencionais de iões de lítio, de baterias de sódio-enxofre e de baterias de fluxo de redox de vanádio.Para esta dissertação foi criado um algoritmo em Matlab® capaz de simular as variações causadas por cada um do sistema de armazenamento nos diagramas de carga de casos de estudo selecionados. Após obtenção dos resultados através do algoritmo, foi realizada uma análise técnica e económica das trocas de energia e dos custos de energia de cada um dos sistemas com a rede ao longo de um ano. No final foram apresentados quais os sistemas que fornecem energia a um custo mais reduzido e mais adequados para a resolução dos problemas relacionados com a geração de energia intermitência.2017-02-22info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://hdl.handle.net/10316/83049http://hdl.handle.net/10316/83049TID:202123324porFerreira, João António Alvesinfo: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:RCAAP2020-01-29T10:48:49Zoai:estudogeral.uc.pt:10316/83049Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T21:04:52.453004Repositório 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 Análise técnica e económica de tecnologias de armazenamento de energia elétrica para a integração em larga escala de geração renovável intermitente
Technical and economic analysis of electrical energy storage technologies for the large-scale integration of intermittent renewable generation
title Análise técnica e económica de tecnologias de armazenamento de energia elétrica para a integração em larga escala de geração renovável intermitente
spellingShingle Análise técnica e económica de tecnologias de armazenamento de energia elétrica para a integração em larga escala de geração renovável intermitente
Ferreira, João António Alves
energia renovável intermitente
excesso de geração
variabilidade da geração
armazenamento de energia elétrica
análise técnica e económica
intermittent renewable generation
generation surplus
generation variability
electric energy storage
technical and economic analysis
title_short Análise técnica e económica de tecnologias de armazenamento de energia elétrica para a integração em larga escala de geração renovável intermitente
title_full Análise técnica e económica de tecnologias de armazenamento de energia elétrica para a integração em larga escala de geração renovável intermitente
title_fullStr Análise técnica e económica de tecnologias de armazenamento de energia elétrica para a integração em larga escala de geração renovável intermitente
title_full_unstemmed Análise técnica e económica de tecnologias de armazenamento de energia elétrica para a integração em larga escala de geração renovável intermitente
title_sort Análise técnica e económica de tecnologias de armazenamento de energia elétrica para a integração em larga escala de geração renovável intermitente
author Ferreira, João António Alves
author_facet Ferreira, João António Alves
author_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Ferreira, João António Alves
dc.subject.por.fl_str_mv energia renovável intermitente
excesso de geração
variabilidade da geração
armazenamento de energia elétrica
análise técnica e económica
intermittent renewable generation
generation surplus
generation variability
electric energy storage
technical and economic analysis
topic energia renovável intermitente
excesso de geração
variabilidade da geração
armazenamento de energia elétrica
análise técnica e económica
intermittent renewable generation
generation surplus
generation variability
electric energy storage
technical and economic analysis
description Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia
publishDate 2017
dc.date.none.fl_str_mv 2017-02-22
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/10316/83049
http://hdl.handle.net/10316/83049
TID:202123324
url http://hdl.handle.net/10316/83049
identifier_str_mv TID:202123324
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_ 1799133940540243968

Registros relacionados