Modelos optimizados para sistemas de miniprodução híbridos instalados em edifícios e áreas envolventes

Pombo, José Álvaro Nunes

Publication

Modelos optimizados para sistemas de miniprodução híbridos instalados em edifícios e áreas envolventes

2018-06Doctoral thesis

datacite.subject.fos	Engenharia e Tecnologia::Engenharia Eletrotécnica, Eletrónica e Informática	pt_PT
dc.contributor.advisor	Mariano, Sílvio José Pinto Simões
dc.contributor.author	Pombo, José Álvaro Nunes
dc.date.accessioned	2018-08-27T10:31:57Z
dc.date.available	2018-08-27T10:31:57Z
dc.date.issued	2018-06
dc.description.abstract	Atualmente, um dos grandes desafios deste século consiste na transição para um futuro de energia elétrica sustentável proveniente de fontes endógenas renováveis. Essa sustentabilidade, exigirá mudanças não apenas no modo como a energia elétrica é produzida e distribuída, mas também no modo como é usada. Como resultado o setor de energia elétrica tem vindo a sofrer profundas transformações. Em particular, o regime Português de auto consumidor permitiu que os clientes da rede elétrica de média e de baixa tensão podem ser produtores/consumidores de energia elétrica, contribuindo de forma ativa para uma maior eficiência energética. É neste contexto, onde se aposta na diversificação e na produção de energia através de fontes endógenas renováveis e numa maior participação do produtor/consumidor, que a complementaridade dos recursos renováveis (sistemas híbridos de energia elétrica) vai desempenhar um papel fundamental. Assim, o trabalho apresentado nesta tese refere-se a um estudo de investigação sobre vários temas relacionados com os sistemas híbridos de energia elétrica com capacidade de armazenamento. Em concreto, na tecnologia de produção de energia fotovoltaica (mais utilizada pelos produtores/ consumidores) foram desenvolvidas técnicas de modelação de confiança que permitam prever com rigor a produção de energia elétrica. Além disso, por forma maximizar a produção de energia, em todo o instante de tempo, foram desenvolvidas e testadas diversas técnicas de procura do ponto de máxima de potência com base em algoritmos de otimização. Outra questão de grande interesse num futuro próximo é a inclusão de sistemas de armazenamento de energia que possibilitem ao produtor/consumidor o controlo das suas instalações, de forma a gerirem os seus recursos e consumos consoante as suas próprias estratégias de atuação. Nesse sentido, foi desenvolvido um sistema capaz de monitorizar um sistema de armazenamento de potência infinita (teoricamente) e proposto um método de carregamento que possui a capacidade de se adaptar às condições das células. Por outro lado, para permitir que os produtores/consumidores retirem benefícios do seu sistema de produção com armazenamento, foi desenvolvida uma ferramenta computacional permitindo avaliar diferentes arquiteturas e tecnologias de produção/armazenamento de um sistema híbrido de energia elétrica. Além disso, é proposta uma estratégia de operação diária para um sistema híbrido de energia interligado com a rede elétrica com base na previsão dos preços de energia elétrica.	pt_PT
dc.description.abstract	Today, one of the greatest challenges of this century is the transition to a future of sustainable electricity from endogenous renewable sources. This sustainability will require changes not only in how electricity is produced and distributed, but also in the way it is used. As a result, the electric power sector has undergone profound changes. In particular, the Portuguese self-consumption regime has allowed medium and low voltage electricity customers to be producers/consumers of electricity, actively contributing to greater energy efficiency. It is in this context, where there is a commitment to diversify the production of energy through endogenous renewable sources and a greater participation of the producer/consumer, the complementarity of renewable resources (hybrid energy systems) will play an important role. Thus, the work presented in this thesis refers to a research on several topics related with hybrid energy systems with storage capacity. In particular, in the photovoltaic energy production (more used by the producers/consumers), reliable modelling techniques have been developed which allow to rigorously predict the energy production. Also, in order to maximize energy production, at any instant of time, several maximum power tracking techniques were developed and tested based on optimization algorithms. Another question of great interest in the near future is the inclusion of energy storage systems that enable the producer/consumer to control their facilities in order to manage their resources and consumption according to their own operation strategies. Thus, a battery management system was developed capable of monitoring an energy storage system. Also, a novel charging method with the capacity to adapt to the conditions of the cells is proposed. On the other hand, to allow producers/consumers to take advantage of their facilities, a computational tool was developed to evaluate different architectures and production/storage technologies of a hybrid energy system. In addition, a daily operating strategy is proposed for a hybrid energy system interconnected with the grid based on electricity price forecast.	pt_PT
dc.description.sponsorship	Galp Soluções de Energia	pt_PT
dc.identifier.tid	101591292
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/10400.6/5728
dc.language.iso	por	pt_PT
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/	pt_PT
dc.subject	Rede Elétrica - Sistemas de armazenamento de energia	pt_PT
dc.subject	Energias renováveis	pt_PT
dc.subject	Sistemas de energia elétrica - Controlo óptimo	pt_PT
dc.title	Modelos optimizados para sistemas de miniprodução híbridos instalados em edifícios e áreas envolventes	pt_PT
dc.type	doctoral thesis
dspace.entity.type	Publication
oaire.awardURI	info:eu-repo/grantAgreement/FCT/SFRH/SFRH%2FBDE%2F51871%2F2012/PT
oaire.fundingStream	SFRH
person.familyName	Pombo
person.givenName	Jose
person.identifier.ciencia-id	7615-8E00-8084
person.identifier.orcid	0000-0002-8727-0067
person.identifier.scopus-author-id	34977533800
project.funder.identifier	http://doi.org/10.13039/501100001871
project.funder.name	Fundação para a Ciência e a Tecnologia
rcaap.rights	openAccess	pt_PT
rcaap.type	doctoralThesis	pt_PT
relation.isAuthorOfPublication	cce2060a-24b8-441b-8896-cb4d0b3d3e83
relation.isAuthorOfPublication.latestForDiscovery	cce2060a-24b8-441b-8896-cb4d0b3d3e83
relation.isProjectOfPublication	7ec14ccd-2870-4925-80de-fb95cf67d289
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thesis.degree.name	Doutoramento em Engenharia Electrotécnica e de Computadores	pt_PT