Estudo de viabilidade técnica e econômica de bateria de fluxo redox para armazenamento estacionário : desenhando modelo de negócio

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Oka, Talissa Naomi, 1997-
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/5406
Resumo: Orientador: Hudson Giovani Zanin
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spelling Estudo de viabilidade técnica e econômica de bateria de fluxo redox para armazenamento estacionário : desenhando modelo de negócioTechnical and economic feasibility study of redox flow battery for stationary storage : designing business modelBateriasEnergia - ArmazenamentoPlanejamento estratégicoNegóciosViabilidade econômicaBatteriesEnergy storageEconomic viabilityStrategic planningBusinessOrientador: Hudson Giovani ZaninDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de ComputaçãoResumo: Atualmente, grande parte da matriz energética nacional e mundial ainda é dependente de recursos naturais esgotáveis, finitos ou agressivos ao meio ambiente, ou seja, em sua maioria derivados do petróleo, combustíveis fósseis e carvão. Além disso, estas fontes de energia não renováveis, possuem o risco de escassez e um sério problema ambiental, considerando que estes apresentam altos índices de poluição, desde a etapa de extração, processamento e comercialização. Em contrapartida temos as fontes de energias renováveis que, nas últimas décadas vem recebendo maior atenção dos estudiosos e investimentos por parte de indústrias e empresas devido à sustentabilidade, tema este bastante recorrente quando se trata do meio ambiente e efeitos da poluição humana no mesmo. A grande vantagem no uso de energias renováveis está na sua capacidade de regeneração no curto prazo e por serem teoricamente inesgotáveis. Mas vale ressaltar que apesar de ser uma fonte inesgotável, ela pode ser limitada na quantidade de energia extraída em cada momento, pois é necessário considerar os fatores climáticos e geográficos. Neste contexto, as Baterias de Fluxo Redox (em inglês, Redox Flow Batteries – RFB) se tornam uma alternativa para o armazenamento de energia para casar produção com demanda por energia. Além de sua vida útil longa, i.e., em torno de 10 a 20 anos; as RFB são consideradas seguras, pois não tem risco de explosão e incêndio e são de fácil operação, sendo que a principal vantagem dessa tecnologia é a possibilidade de desacoplar a característica de carga e potência através do controle de volume do eletrólito, de sua concentração e da dimensão da célula eletroquímica. No cenário recente, existe uma crescente necessidade de sistemas de armazenamento de energia elétrica tanto em escala urbana como para o abastecimento da rede elétrica, devido aos diversos fatores como: crescimento de sistemas de armazenamento de energia renovável, taxas de tempo de uso, agregação de geração de custos, entre outros, mas infelizmente esse crescimento na demanda não atende as metas de custos do mercado, não se tornando a solução mais atraente. Por isso, se torna necessário analisar a viabilidade econômica e técnica da RFB e propor um modelo de negócio específico para essa tecnologia. A partir desse estudo será possível ter uma visão geral do mercado de sistemas de armazenamento de energia para a efetividade do desenvolvimento de protótipos de baterias de fluxo em um futuro próximoAbstract: Currently, a large part of the national and global energy matrix is still dependent on exhaustible, finite, or environmentally aggressive natural resources that are, mostly derived from oil, fossil fuels, and coal. In addition, these non-renewable energy sources have the risk of scarcity and serious environmental problems, considering that they present high levels of pollution, from the extraction, processing, and commercialization stage. On the other hand, we have renewable energy sources that, in recent decades, have been receiving greater attention from scholars and investments by industries and companies due to sustainability, a very recurring theme when it comes to the environment and the effects of human pollution on it. The great advantage of the use of renewable energies lies in their ability to regenerate in the short term and because they are theoretically inexhaustible. But it is worth mentioning that despite being an inexhaustible source, it can be limited in the amount of energy extracted at any given moment, as it is necessary to consider climatic and geographic factors. In this context, Redox Flow Batteries (RFB) becomes an alternative for energy storage to match production with energy demand. In addition to its long lifespan, i.e., around 10 to 20 years; RFBs are considered safe, as there is no risk of explosion and fire and they are easy to operate, and the main advantage of this technology is the possibility of decoupling the load and power characteristics by controlling the electrolyte volume, its concentration and the size of the electrochemical cell. In the recent scenario, there is a growing need for electrical energy storage systems both on an urban scale and for supplying the electricity grid, due to several factors such as: the growth of renewable energy storage systems, rates of time of use, aggregation of generation of costs, among others, but unfortunately, this growth in demand does not meet the cost targets of the market, not becoming the most attractive solution. Therefore, it is necessary to analyze the economic and technical feasibility of the RFB and propose a specific business model for this technology. From this study, it will be possible to have an overview of the energy storage systems market for the effectiveness of the development of flow battery prototypes in the near futureMestradoEnergia ElétricaMestra em Engenharia ElétricaCAPES001[s.n.]Zanin, Hudson Giovani, 1983-Peterlevitz, Alfredo CarlosDoubek, GustavoUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Elétrica e de ComputaçãoPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASOka, Talissa Naomi, 1997-20222022-05-26T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (109 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/5406OKA, Talissa Naomi. Estudo de viabilidade técnica e econômica de bateria de fluxo redox para armazenamento estacionário: desenhando modelo de negócio. 2022. 1 recurso online (109 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/5406. 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