Projeto, simulação e análise de conversores estáticos para geração de energia elétrica a partir do movimento de ondas ocêanicas

• Autor(a) principal: Nührich, Lucas Bizotto
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/206455
• topic: Engenharia elétrica; Armazenamento de energia; Energia das ondas; Geração de energia; Energy generation; Energy storage; Oscillating water column; Static converters; Wave energy

O presente trabalho apresenta uma visão geral de sistemas de geração de energia elétrica a partir do movimento de ondas oceânicas e segue com foco em um desses sistemas, o de coluna de água oscilante. São expostos dados sobre estado da arte na área e sobre plantas instaladas pelo mundo, assim como as principais vantagens e impactos ambientais desse tipo de método de geração. Diferentes artigos elaborados na última década são citados e brevemente analisados para evidenciar os avanços que a comunidade científica tem realizado na área. É proposto um circuito de potência composto de conversores estáticos controlados e bateria para armazenamento de energia com vistas à utilização em sistema de coluna de água oscilante de forma a controlar diversos elementos de interesse, entre eles a tensão em uma carga, tensão de entrada do sistema através da variação de corrente de enrolamento de campo no gerador e otimização da potência entregue ao sistema. Variáveis de projeto desse circuito são evidenciadas e diferentes tipos de simulação são realizados e analisados a fim de chegar a conclusões sobre seu funcionamento. De forma geral, a solução proposta apresenta desempenho satisfatório para valores elevados de velocidade de rotação no gerador, com baixo erro entre valores reais e valores de referência das variáveis do sistema. Conforme a referida velocidade de rotação decresce, esse erro aumenta, começando a apresentar desvios significativos em situações que modelam um evento de oceano calmo e ondas fracas. Entretanto, entende-se que isso não representa um problema, pois esta condição representa uma situação onde o potencial de conversão de energia é muito baixo. Portanto, a solução proposta apresenta potencial de aplicabilidade em sistema de conversão de energia de ondas em energia elétrica em sistemas com coluna de água oscilante de operação isolada, isto é, sem interconexão com uma rede elétrica externa.