Análise da evolução tecnológica na área de armazenamento de energia elétrica

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Santos, Ana Sofia Pereira dos
Data de Publicação: 2016
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10451/27481
Resumo: Tese de mestrado integrado, Engenharia da Energia e do Ambiente, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2016
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spelling Análise da evolução tecnológica na área de armazenamento de energia elétricaArmazenamento de energiaEnergias renováveisPotencial para evolução tecnológicaBaterias de metal líquidoBaterias de fluxoTeses de mestrado - 2016Departamento de Engenharia Geográfica, Geofísica e EnergiaTese de mestrado integrado, Engenharia da Energia e do Ambiente, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2016O armazenamento de energia elétrica (AEE) é um assunto que tem ganho importância com o aumento do consumo energético e a crescente necessidade de integrar energia renovável (ER) intermitente não controlável no mix energético. Porém, as tecnologias AEE existentes atualmente ainda não possuem as características técnico-económicas adequadas para que sejam utilizadas numa multiplicidade de atividades em diferentes locais geográficos a baixo custo. Isto leva a que, por vezes, seja economicamente benéfico parar a produção de ER em vez de a armazenar ou, em outros casos, utilizar combustíveis fósseis para preencher o diagrama de carga, em alturas de elevado consumo. Contudo, a urgência em reduzir substancialmente as emissões de gases efeito de estufa reflete a necessidade da crescente utilização de ER e, consequentemente, o desenvolvimento de alternativas de AEE com elevado potencial para evolução tecnológica. No presente trabalho propõe-se que as tecnologias AEE sejam avaliadas com recurso a quatro parâmetros, elencados com o intuito de identificar e quantificar o potencial de evolução e sucesso de cada tecnologia estudada – competitividade (relação e tendência entre custo e nível de desenvolvimento), escalabilidade (limites de capacidade de armazenamento de energia e potência), versatilidade (variedade de campos de aplicação em que a tecnologia se pode inserir) e replicabilidade (independência das condições geográficas e meteorológicas do local onde é inserida). Conclui-se que, embora atualmente a tecnologia com mais sucesso em aplicações estacionárias seja a bombagem devido ao seu elevado índice de escalabilidade e competitividade, o seu baixo índice nos restantes indicadores abre espaço para que determinadas tecnologias (baterias de fluxo e metal líquido) se tornem mais bem-sucedidas, devido ao seu elevado índice em todos os parâmetros. Para aplicações móveis, o baixo índice de competitividade e escalabilidade de baterias de ião de lítio, obriga à sua melhoria ou à procura de novas tecnologias com elevados índices nestes parâmetros.Electrical energy storage (EES) has garnered much attention lately as a result of both rising energy consumption, and the increasing need to integrate variable renewable energy (RE) into the energy mix. Despite this, there remain unresolved issues in EES. Specifically, existing EES technologies do not possess site-versatility, instead requiring specific site locations. Moreover, they do not exhibit a high degree of economic viability. Consequently, energy producers are forced to sometimes curtail their RE production instead of storing any resulting surplus. At other times, producers employ the use of fossil fuels in order to meet peak energy demand. However, these measures are fundamentally at odds with the urgent need to substantially reduce greenhouse gas emissions. Indeed, these measures highlight the importance of renewable energy sources, and of the development of EES technologies exhibiting a high potential for technological evolution. The work described in this document proposes that EES technologies be evaluated using four parameters which aim to quantify the technologies' potential for evolution and economic success: competitiveness (relationship between cost and technological maturity), scalability (maximum and minimum amount of energy possible to deliver), versatility (amount of variety in application fields in which the technology can be used), and replicability (degree of independence in the technology's performance, relative to the geographical and meteorological characteristics of its intended location). As starting point, it was shown that currently the most successful EES technology for stationary applications is pumped-hydro, largely due to their high scalability and competitiveness. However, their low replicability and versatility provide an opening for other technologies with high values in these parameters (such as flow batteries and liquid metal batteries), to become more successful. Similarly, in mobile applications, the low competitiveness and scalability of lithium-ion batteries pressures their improvement or the search for other EES technologies with high values in these parameters.Silva, José Almeida, 1973-Mendonça, SandroRepositório da Universidade de LisboaSantos, Ana Sofia Pereira dos2017-04-18T15:38:53Z201620162016-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10451/27481TID:201854660porinfo: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:RCAAP2023-11-08T16:18:28Zoai:repositorio.ul.pt:10451/27481Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T21:43:54.191299Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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