Dissertations / Theses: 'Produção de energia eléctrica'

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Mata, Francisco de Almeida. "Viabilidade de utilização de energias renováveis em unidades de produção de energia elétrica de pequena dimensão." Master's thesis, Universidade de Aveiro, 2017. http://hdl.handle.net/10773/23694.

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Abstract:

Mestrado em Engenharia Mecânica
As energias renováveis vêm surgindo como solução para substituir sistemas fósseis de produção de energia, tendo vindo a ser realizados diversos trabalhos de otimização e dimensionamento de sistemas híbridos que combinam a produção de energia elétrica a partir de sistemas que integram derivados de petróleo e fontes alternativas de energia. Neste trabalho é estudada a viabilidade técnica, económica e ambiental da utilização de energias renováveis (fotovoltaica e eólica) como complemento de motores de combustão interna em unidades de produção de energia de pequena dimensão com qualidade de ciente de fornecimento de energia elé- trica a partir da rede. Utilizando o HOMER Legacy, foi efetuado o dimensionamento e otimização de um sistema para três diferentes localizações do globo, sendo elas Santa Cruz de La Sierra (Bolívia), Luanda (Angola) e Pyay (Myanmar). Os sistemas otimizados têm como função suportar a carga associada a uma torre de telecomunicações. A con guração da arquitetura otimizada para cada uma das localizações estudadas poderia variar com as condições locais e com o custo de combustível local: enquanto em Santa Cruz de La Sierra, o sistema ideal era composto por painéis fotovoltaicos, geradores eólicos, gerador a Diesel e rede elétrica com reduções de cerca de 25% no custo atual líquido e de 47% na quantidade de CO2 libertado face a um sistema que utiliza apenas energias fósseis, já em Luanda um sistema composto por um gerador a diesel e pela rede elétrica representava uma melhor solução. Estes resultados corroboram a utilidade das energias renováveis como alternativas aos sistemas usualmente utilizados. Em adição às conhecidas vantagens ambientais, as energias renováveis podem também, caso estejam reunidas as condições necessárias, ser uma mais valia a nível financeiro para o sistema a longo termo.
Renewable energies have been emerging as a solution to replace fossil energy production systems. Several optimization and sizing works have been carried out on hybrid systems that combine the production of electric energy using petroleum based products and alternative sources of energy. In this project a technical, economic and environmental feasibility study was carried out on using renewable energies (wind and solar) as support to internal combustion engines used in small energy production units with poor quality electricity available from the grid. Using HOMER Legacy, a system was designed and optimized for three di erent locations in the globe: Santa Cruz de La Sierra (Bolivia), Luanda (Angola) and Pyay (Myanmar). Optimized systems have the purpose of supporting a load associated with telecom towers. The optimized con guration of the system can vary from one case study to another due to local conditions or fuel cost: while in Santa Cruz de La Sierra the most suitable solution was made of photovoltaic panels, wind generators, diesel generator and grid. This solution represents reductions of about 25% in the total annualized cost, as well as 47% in the amount of CO2 released when compared to a system made of fossil energies. On the other hand, in Luanda, the most suitable solution was constituted by a diesel generator and the electricity grid. These results corroborate the usefulness of renewable energies as alternatives to regularly used systems. In addition to the well-known environmental advantages, renewable energies can, under certain conditions, also present a financial gain for the system in the long term.

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Castro, Cândida Maria Barros. "Potencial eólico: performance no Campus Universitário Santiago." Master's thesis, Universidade de Aveiro, 2010. http://hdl.handle.net/10773/2649.

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Abstract:

Mestrado em Engenharia Física
Os combustíveis fósseis têm condicionado a problemática das alterações climáticas e consequente aquecimento global. Nestas circunstâncias as políticas governamentais devem passar para a obtenção de energia limpa, por proporcionar um ambiente mais limpo e com melhor qualidade de vida. Portugal com uma situação geográfica privilegiada permite o desenvolvimento de tecnologia e o uso de diferentes fontes renováveis de energia. Na prática, a maioria das fontes renováveis de energia tem a sua origem em ciclos causados pela radiação solar. Esta situação faz com que as fontes renováveis de energia sejam consideradas praticamente inesgotáveis. Portugal, ao usá-las e ao fomentar o seu incremento, pode ser considerado um país de vanguarda. Nesta dissertação é avaliada a energia eólica disponível, ao longo do ano, no Campus Universitário Santiago da Universidade de Aveiro. Com base numa série de dados históricos de quatro anos, avalia-se o potencial eólico e estima-se a energia disponível que se pode obter com um aerogerador de eixo horizontal a 60m acima da superfície terrestre. Os resultados obtidos permitem conhecer a performance de uma eventual implantação de parque eólico no local de estudo. ABSTRACT: Fossil fuels have conditioned the debate on the current weather changes and consequent global warming. In these circumstances, governmental politics should privilege the use of cleaner sources of energy, due to the fact that these provide a cleaner environment and a better quality of life. Portugal with its privileged geographical location, allows the development of technology as well as the use of renewable sources of energy. In practical terms, most of the renewable sources of energy have their origins in solar radiation induced cycles. This fact is what makes many consider this type of energies practically endless. Portugal may be considered a vanguard country by using these type of energies and by promoting its expansion. This dissertation evaluates the available wind energy throughout the year, at the Campus Universitário Santiago da Universidade de Aveiro. According to four years of a series of historical data, the wind potential is measured, as well as the available energy that can be gathered with a horizontal axis aero generator, 60m above the Earth’s surface. The results obtained show the performance of an eventual wind power station, implemented at the place of study.

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Oliva, João Miguel Ferreira. "Viabilidade de utilização de micro-turbinas eólicas para produção de energia elétrica." Master's thesis, Universidade de Aveiro, 2016. http://hdl.handle.net/10773/18367.

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Abstract:

Mestrado em Sistemas Energéticos Sustentáveis
A utilização de combustíveis fósseis para colmatar as necessidades energéticas tem vindo a aumentar continuamente as emissões de Dióxido de Carbono e outros gases de efeito estufa (GEE) que contribuem, também, para o aquecimento global. Uma das formas de minimizar estes efeitos negativos é com a utilização de energias renováveis, como a energia proveniente do sol, vento, ondas e biomassa. A energia do vento é utilizada para a produção de energia elétrica através de turbinas eólicas, estas podem diferenciar-se dependendo da posição do eixo, existem as turbinas eólicas de eixo horizontal e as turbinas eólicas de eixo vertical. A produção de eletricidade através de turbinas eólicas pode ser feita, não só a grande escala como também a microescala, isto é, através da microgeração de energia. É nesta perspetiva que se enquadra a presente dissertação de mestrado, cujo objetivo é fazer uma análise de viabilidade económica da utilização de microturbinas eólicas para a geração de energia elétrica. De modo a fazer essa análise utilizou-se um software de otimização e simulação que permitiu criar diferentes cenários, o HOMER Energy. As análises assentaram em três pontos: escolha do local, Aveiro, Beja e Guarda. Foram escolhidas turbinas eólicas de eixo vertical e o esquema de produção, isto é, com e sem armazenamento de eletricidade. A utilização da microturbina eólica de 1500W, no sistema sem armazenamento de energia utilizada na Guarda, foi o único sistema viável para a produção de energia elétrica. No entanto, os ganhos apresentados não são muito significativos, pois o custo de energia (CdE) reduziu apenas de 0,196€/kWh para 0,192€/kWh e o custo atual liquido (CAL) de 11657€ para 11458€. Mesmo com recurso à subsidiação à aquisição de equipamentos ou ao preço de venda da eletricidade os resultados não se modificam significativamente.
The using of fossil fuels to provide basic energy needs has been increasing emissions and a Greenhouse Gases (GHG’s), and therefore, contributing to global warming stigma. One way to minimize this impact is by resorting to renewable energies like solar, wind, waves and biomass. Wind energy can be used to produce electrical energy, through wind turbines. These wind turbines can differ depending on the position of the shaft and there are horizontal axis wind turbines and vertical axis wind turbines. Electricity production using wind resources can be done at a large or small scales, such as microgeneration. The present work pretends to evaluate the economic feasibility of small wind turbines. HOMER Energy, was used to simulate which allowed to different scenarios. The study focused in three major locations: Aveiro, Beja and Guarda. Vertical axis turbines were chosen, with and without electricity storage. The 1500W wind micro turbine with no energy storage model used in Guarda was the only technique with which positive results were achieved. However, the gains were not relevant, as the cost of energy decreased only from 0,196€/kWh to 0,192€/kWh and net present cost from 11657€ to 11458€. Even with financial aid, the final results did not change much.

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Rocha, Cirilo Leonel da. "Inversor para sistemas domésticos de produção de energia eólica." Master's thesis, Universidade de Aveiro, 2008. http://hdl.handle.net/10773/2066.

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Abstract:

Mestrado em Engenharia Electrónica e Telecomunicações
O presente trabalho descreve a simulação de um gerador e inversor para sistemas domésticos de produção de energia eólica. Este projecto pretende simular a produção de energia eléctrica por meio de uma energia renovável (vento). Descreve-se toda a arquitectura do sistema e respectiva implementação. São apresentados os resultados das partes mais importantes do sistema e respectiva análise. Os diversos componentes do sistema são inicialmente apresentados individualmente, sendo no final analisado o sistema completo. O inversor implementado apresenta com base no resultado das simulações, um bom desempenho, nomeadamente em termos de distorção. No entanto quando ligado ao gerador o sistema apresenta valores de tensão anormalmente elevados. Um melhor projecto do gerador deve resolver este problema. ABSTRACT: This work is about the use of wind energy in the production of electricity in small (domestic) context. It reports the simulation of a generator and an inverter as means for domestic production of wind energy. The entire system architecture and implementation is portrayed along with the results and analysis of its vital parts. The system’s description is done previously in separated chapters, and at the end, the system is analyzed as a whole. The inverter demonstrates a good performance, although when connected with the generator, the output values display high amplitude spikes. An accurate generator design should solve this problem.

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Dias, João Henrique Martins. "Análise económico-financeira de um projeto de energia fotovoltaica numa grande superfície." Master's thesis, Universidade de Aveiro, 2017. http://hdl.handle.net/10773/23276.

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Abstract:

Mestrado em Sistemas Energéticos Sustentáveis
Os projetos que envolvem recursos, como energias renováveis, necessitam de uma avaliação económico-financeira para uma posterior decisão de investimento ou não. O presente trabalho começa por apresentar uma revisão bibliográfica sobre diversos estudos de investimentos nesta área para se perceber a realidade existente em torno destas novas tecnologias de produção energética que, cada vez mais, estão a ser usufruídas. Neste trabalho o objetivo é a avaliação económico-financeira da implementação de um sistema fotovoltaico numa grande superfície que visa satisfazer as suas necessidades energéticas. Para isso, efetuou-se análises a duas hipóteses possíveis: Unidade de Produção para Autconsumo (UPAC) e Unidade de Pequena Produção (UPP). Posteriormente, também se analisaram diversos cenários com diferentes potências instaladas e diferentes condições financeiras para concluir qual seria a opção mais vantajosa Os resultados obtidos provam que a melhor solução para este tipo de superfície é a instalação de um sistema de 250 kW de potência, na qual o retorno seria obtido ao fim de 6 anos e 7 meses a uma taxa de atualização de 6,39%. Para a análise foi considerada uma taxa de inflação no primeiro ano de investimento de 1,6% e a partir daí, uma taxa constante de 1,5%. Os resultados mostram ainda as poupanças possíveis de serem geradas pela entidade pela substituição de produção de energia elétrica.
The projects that involves resources like renewable energys, need an evaluation economic-financial for a later decision of investment or not. This project starts for presenting an bibliographic revision about diversed studies invested in the area for the learning of the present reality around this new technology’s of energy production that are being even enjoyed even more. On this project the main goal it’s the evaluation economical-financial on a Implementation of a photovoltaic system on a large surface which aims to meet their energy needs. For this, two possible scenarios were analyzed: Production Unit for Self-Consumption (PUFSC) and Small Production Unit (SPU). Subsequently, we also analyzed several scenarios with different installed powers and different financial conditions to conclude which would be the most advantageous option. The obtained results proved that the best solution for this type of surface is the installation of a system of 250 kW of power, in witch the return would be obtained after 6 years and 7 months at an update rate of 6.39%. For the analysis was considered a rate of inflation in the first year on a investment of 1.6% and from there, a constant rate of 1.5%. The results also show the possible savings to be generated by the entity for the substitution of electricity production.

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Cardoso, Edmilson Mendes. "Simulação de sistemas energéticos isolados: Ilha de Santiago." Master's thesis, Universidade de Aveiro, 2011. http://hdl.handle.net/10773/8019.

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Abstract:

Mestrado em Engenharia Mecânica
A ilha de Santiago é a maior ilha de Cabo Verde com cerca de 50% da população do país. Tem enfrentado, de uma forma contínua, sérios problemas com a falta de capacidade para suprir a procura de energia elétrica devido a questões técnicas, financeiras e estruturais. Este trabalho tem o objetivo principal de efetuar uma análise comparativa em termos económicos e ambientais entre duas hipóteses para a expansão do sistema de geração de eletricidade da ilha a médio-longo prazo (2030): um cenário que engloba a evolução do sistema sob o paradigma da produção centralizada de energia; e um outro cenário onde o aumento de capacidade instalada será efetuado apostando na descentralização dos sistemas de produção. Para facilitar o processo de planeamento energético existem diversas variedades de ferramentas e base de dados disponíveis para apoiar diferentes aspetos da análise energética que funcionam como sistema/ferramenta de apoio à decisão no planeamento energético (METAXIOTIS, 2009). Para uma melhor compreensão dessas ferramentas efetuou-se a caracterização e classificação dos conceitos subjacentes, das metodologias, dos dados necessários, dos âmbitos da aplicação e das capacidades analíticas bem como a caracterização e exemplificação dos diferentes softwares existentes. No desenvolvimento deste trabalho foram utilizados dois softwares/ferramentas de modelação energética, LEAP e HOMER. O primeiro serviu para criar o modelo energético da ilha de Santiago e efetuar a análise de cenários; o segundo foi usado para otimizar o sistema de microprodução numa casa típica da ilha, sendo esta informação depois importada para o LEAP. Do estudo concluiu-se que as energias renováveis têm um impacto fundamental no futuro sistema elétrico da ilha de Santiago, principalmente no que diz respeito a redução do custo da produção de eletricidade, dependência energética e impactos ambientais. Das duas hipóteses de expansão do sistema geração de geração de eletricidade analisadas, o sistema de geração descentralizada revelou ser a melhor opção. Em 2020, relativamente ao custo, com 50% de energias renováveis, poupa-se 620 milhões de euros com o benefício da redução de dependência do setor elétrico e possibilidade de acumular até 2030 85 milhões de euros em certificados de emissões de carbono.
Santiago is the biggest island of Cape Verde with about half of country population. The island has been facing serious and continuous difficulties in overcoming the lack of resources to satisfy the electric power demand due to technical, financial and structural issues. The main objective of this work is to perform a medium long term (2030) economic and environmental analysis of two alternatives of Santiago Island electric system development: On the first scenario, increase of electric energy demand will be supplied with centralized energy production; and on the second scenario the electric energy demand will be supplied by distributed energy production. In order to facilitate the energy planning process there is a variety of tools and database available to sustain different aspects of the energetic analyses working as a decision support system (METAXIOTIS, 2009). It was done the characterization and classification of the underlying concepts, methodologies, required data, application scope and analytic capability for a better understanding of those tools as well as the characterization of the existing modeling tools. Two energy planning tools were used in this work, LEAP and HOMER. The first one was used to create Santiago Island energy model and for energy scenario analyses. The second one was used to optimize the micro production system in Santiago typical house. The optimization results are then imported into LEAP model. Analysis shows that the renewable energy plays a great role on the future of Santiago electric system, mainly at cost production, energy, energy security/dependency and environmental impacts. It was found that distributed energy generation is the best alternative. In 2020, with 50% of renewable energy penetration, it can be saved 620 million Euros with the benefit of reduction of electric sector dependency on fossil fuels. And there is an opportunity of CO2 certificate trade up to 85 million Euros in 2030.

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Mansoa, Schnaider Wasnate Gomes. "Cogeração solar doméstica com utilização de motor Stirling e sua comparação com sistema fotovoltaico/solar térmico." Master's thesis, Universidade de Aveiro, 2017. http://hdl.handle.net/10773/23399.

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Abstract:

Mestrado em Engenharia Mecâncica
Neste trabalho e concretizada uma análise comparativa entre um sistema de cogeração composto por um disco parabólico e motor stirling e a produção separada de eletricidade e calor com recurso a painéis fotovoltaicos e painéis solares térmicos, no âmbito doméstico. E feita uma breve apresentação das tecnologias e algumas das suas aplicações mais relevantes. E também explicado o conceito de cogeração. O trabalho ter a enquadramento em Portugal, pelo que e necessário apresentar a legislação aplicável em ambos os casos. A análise comparativa, e feita com base nos resultados das simulações efetuadas no System Advisor Model (SAM), desenvolvido pela NREL. Os dados das temperaturas do uido de refrigeração provenientes da simulação do motor Stirling são usados para determinar energia térmica disponível para pre aquecimento de agua quente. A modelação mostra que existe potencial de redução da energia necessária para os requisitos de aquecimento estipulados por lei, usando o uido de arrefecimento para pré aquecimento da agua. Este fator contribui para uma redução do retorno do investimento. O estudo revela que existe uma grande diferença no custo de investimento, 1130e/kW no caso mais caro de um sistema de painéis fotovoltaicos e painéis solares térmicos, contra 39644e/kW no caso do sistema de cogeração com Stirling. A menor diferença entre o retorno do investimento dos modelos e de três anos, 7,9 na produção separada e 10,6 na cogeraçao. Uma redução de 30% no custo de investimento tornaria a cogeração uma opção competitiva no terceiro caso, o caso de uma habitação com 5 pessoas e potência contratada de 6,9kV A. A cogeração torna-se interessante quanto maior for o consumo eléctrico da habitação. A legislação permite a venda do excedente da energia eléctrica produzida, e o produtor/consumidor, ap os investimento inicial, apenas se preocupa com os custos de manutenção e a compensação que tem de ser paga as autoridades, que depende da potência da tecnologia instalada. Outro ponto a favor da cogeração e o fato de não existirem as mesmas limitações de potência máxima instalada ou produção eléctrica máxima permitida, presentes na legislação que rege os sistemas fotovoltaicos. Um ponto que pode demover possíveis investidores e o já a mencionado elevado custo de investimento. Também e relevante considerar que, apesar de ser possível vender excedente de energia térmica, esta opção não e considerada neste trabalho. Isto porque a quantidade de energia térmica disponível não chega para suprir as necessidades de aquecimento da instalação produtora.
This work makes a comparitive analysis between cogeneration using a parabolic dish and a Stirling engine and production of heat and electricity using solar thermal pannels and photovoltaic technology in household applications. This work makes an overview of the technologies and their most relevant applications. Is is also presented the concept of cogeneration. Since this work is applied to Portugal, the regulations and laws for both cases are also mentioned in this work. The comparitive analysis based on the results obtained from simulations of the System Advisor Model (SAM), developed by NREL. The data from the cooling uid temperature given by the Stirling model performance is used to calculate the thermal potential available to pre heat water. The model shows that it is possible to use the cooling uid to pre heat the water, thus reducing the energy required to meet the hot water requirements de ned by the legislation. This reduces the system payback. The study shows that there is a big di erence in the investement cost, the most expensive case for photovoltaics and solar heating being 1130e/kW, and the stirling cogeneration system being 3964e/kW. The minimum payback di erence between both models is three years, 7,9 years in the photovoltaic model and 10,6 in the Stirling cogenration. Reducing 30% in the investement cost would make the Stirling cogeneration system a competitive option in the third case, a household with ve people and 6,9kV A apparent power. The cogeneration system is best used with greater eletrical consumptions of the household. The legislation allows eletrical energy surplus to be sold and, apart from the initial cost, the producer/consumer only has to worry about the maintenance expenses and the compensation that has to be paid to the authorities which deppends on the total system power. Another favourable aspect is the fact that the installed power limitations and the maximum allowed eletrical production, for the photovoltaic systems are not the same for the cogeneration systems. One of the main issues that could demote potential investors is the already mentioned high investement cost. It is also important to refer that, although it is possible to sell the eletrical and thermal energy surplus, the option is not considered in this work. The reason being the available thermal energy is not enough to supply the needs of the producer household.

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Leite, Andreia Albina Ferreira. "Electrificação de zonas rurais em países em desenvolvimento." Master's thesis, Universidade de Aveiro, 2011. http://hdl.handle.net/10773/8300.

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Abstract:

Mestrado em Sistemas Energéticos Sustentáveis
A electrificação de áreas rurais contribui para o desenvolvimento humano e é um factor de diminuição da migração da população para as áreas urbanas, ao incrementar o acesso a saúde, educação e a bens fundamentais de sobrevivência, como água tratada. O abastecimento de energia eléctrica nas zonas rurais dos países em desenvolvimento tem sido assegurado principalmente por empresas integradas no poder governamental, devido a electrificação rural confortar questões de pobreza de diversa ordem. O objectivo desta dissertação é analisar e comparar sistemas centralizados e descentralizados de produção de electricidade recorrendo a diferentes tecnologias. Para o efeito foi utilizada uma ferramenta de apoio à decisão baseada na simulação de sistemas energéticos, LEAP- Long Range Alternative Planning System. De entre as conclusões do trabalho pode-se destacar que a electrificação rural deve integra-se na estratégia de desenvolvimento do meio rural. Sendo competência do poder político decidir se, o mais importante é ter um grande número de famílias com acesso a electricidade ou considerar um desenvolvimento moroso e mais estruturado. A produção descentralizada evidencia-se como uma solução capaz para satisfazer as necessidades da procura e garantir o desenvolvimento sustentável. No entanto, os sistemas de energia integrada demonstram ser a melhor solução capaz de assegurar e garantir a segurança de abastecimento das populações tanto dos países desenvolvidos como dos em desenvolvimento.
The electrification of rural areas contributes of human development and is a decreasing factor of the population migration to urban areas, by increasing access to health, education and Basic necessities for survival such as potable water. In developing countries the electricity supply in rural areas has been mainly achieved by companies integrated in the government power, due to poverty issues that rural electrification may confront. The aim this thesis is to analyze and compare decentralized energy production systems and centralized energy production through an application of different technologies. For this purpose a decision support tool based on energy systems simulations was used, LEAP- Long Range Alternative Planning System. Among the conclusion of this work it is noted that rural electrification should be part of the strategy for development of rural areas. Being the political power competent to decide whether the most important is to have a large number of families with electricity access or considering a longstanding and more structured development. The decentralized production becomes evident as a solution able to satisfy the needs of demand and ensure sustainable development. However, integrated energy systems are shown to be the best solution capable to ensure and guarantee the security of supply for the population of both developed and developing countries.

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Godinho, Tiago Filipe Pereira. "Regulação de energia produzida nas unidades de microgeração FV." Master's thesis, Universidade de Aveiro, 2013. http://hdl.handle.net/10773/12355.

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Abstract:

Esta dissertação tem como principal objetivo aumentar a produção de energia elétrica a partir de unidades de microgeração fotovoltaica para injeção na rede elétrica sem danificar a própria unidade de microgeração. A energia elétrica é gerada a partir da irradiância solar absorvida por módulos fotovoltaicos, pelo qual o aumento de produção está associado ao aumento do número de módulos na instalação. Por causa do movimento de rotação e translação da Terra, a posição do Sol altera-se o que provoca um perfil inconstante de irradiância solar incidente nos módulos fotovoltaicos, que conduz a uma produção elétrica irregular por parte destes. Além disso, de momento, em Portugal existe um limite de potência a injetar na rede, no qual o sistema com maior capacidade de produção tem que respeitar, portanto fez parte da presente dissertação desenvolver um sistema que regule a produção para cumprir com esse requisito. A regulação do sistema permite não só limitar a energia elétrica gerada para injetar na rede como também aproveitar parte da energia que não é injetada para consumo do próprio local da unidade. Para tal foi desenvolvido um protótipo em que se averiguou alguns algoritmos de controlo que melhor satisfizessem as necessidades. Como elementos auxiliares ao trabalho criou-se interfaces de comunicação com o protótipo. Por fim, foi feito um estudo da rentabilização do sistema proposto nesta dissertação com objetivo de analisar a viabilidade produtiva e económica do mesmo.
The main objective of this dissertation is to increase the electric production from microgeneration photovoltaic units to inject on grid without damage the microgeneration unit itself. The electric power is generated by photovoltaic modules from absorbed solar irradiance, whereby the rise of production is associated by the addition of modules in installation. Due the Earth translation and rotational motion, the Sun position changes, what cause a profile inconstant of incident solar irradiance on the photovoltaic modules leading to an irregular electricity production by these. Moreover, currently, in Portugal there is a limit of power to inject into the grid, which the system with greater capacity have to respect, so made part of this dissertation develop a system that regulates the production to meet this requirement. The control system allows both limit the electricity generated for injecting into the grid as well as take advantage of the energy that is injected to the consumer’s own place of consumption. For that it was developed a prototype in which investigated some control algorithms that best meet the needs. As elements as auxiliary work it was created communication interfaces with the prototype. Lastly it was made a study of the profitability of the proposed system in this dissertation in order to analyze the productive and economic viability itself.

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Wetela, Elias Viriato. "Contribuição para o estudo do despacho técnico-económico no sistema electroprodutor em Moçambique." Master's thesis, Faculdade de Ciências e Tecnologia, 2013. http://hdl.handle.net/10362/10647.

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Abstract:

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Energias Renováveis – Conversão Eléctrica e Utilização Sustentáveis
O objectivo especifico da presente pesquisa, é concernente á optimização de produção de energia eléctrica baseada na tecnologia hidráulica, de forma a minimizar o custo de produção eléctrica por utilização da tecnologia térmica. Tal processo designado por despacho económico, é efectuado em vários cenários por forma a aproximar a realidade, e que é modelizado por intermédio de uma plataforma informática GAMS (General Algebraic Modeling System). O despacho económico constitui a resposta do problema ao ajuste de produção eléctrica em relação a procura, isto porque, permitir solucionar quase a tempo real o uso racional de energia primaria convertida em energia eléctrica. Entretanto, com base no diagrama de carga mensal do sistema Moçambicano (pontas) fez-se uma extrapolação basada no diagrama de carga da REN, na qual se aplicou o método adimensional por forma a serem encontrados os correspondentes diagramas de carga hora-hora do sistema eléctrico em Moçambicano. Os resultados obtidos pelo método adimensional foram posteriormente caracterizados por «diagrama de carga sob ponta máxima de consumos» e «diagrama de carga sob ponta mínima de consumos», para cada uma das quatro regiões de distribuição electricidade designadas por ATSU, ATCN, ATCE e ATNO, de modo a serem modelizados por intermédio do software GAMS.

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Bumba, Manuel Ismael Dongoxe. "Estudo de uma tubeira e de um sistema de controlo de caudal da turbina "Cross-Flow"." Master's thesis, Escola Superior de Tecnologia do Instituto Politécnico de Setúbal, 2012. http://hdl.handle.net/10400.26/3852.

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Abstract:

Mestrado em Energia
No âmbito das energias renováveis, os aproveitamentos hídricos são uma das soluções para a diminuição das emissões de poluentes resultantes da produção de energia eléctrica. Ao contrário das grandes barragens hidroeléctricas que têm bastantes impactos ambientais, verifica-se que as pequenas hídricas são uma solução mais barata e com menor impacto ambiental, e por isto com um futuro promissor. Neste projecto será efectuado o estudo numérico do escoamento de uma tubeira da turbina cross-flow, bem como do funcionamento de um sistema de controlo de caudal. Para a análise numérica do escoamento na tubeira e na válvula reguladora de caudal, irá ser utilizado um programa computacional já desenvolvido de análise do escoamento. Posteriormente serão analisados os resultados numéricos obtidos, nomeadamente, a velocidade e a pressão nas paredes da tubeira, bem como o ângulo e módulo da velocidade no arco de entrada no rotor e os caudais debitados pela mesma. O estudo dos métodos de desenho utilizados nas tubeiras, bem como o funcionamento dos sistemas de controlo de caudal existentes serão também abordados, com o objectivo de adquirir sensibilidade/experiência para efectuar-se posteriormente os desenhos de detalhe de uma tubeira com válvula reguladora de caudal considerada mais adequada. Será também apresentado um método inovador de construção da tubeira. Finalmente, serão analisados os esforços mecânicos (força e momento), resultantes da acção do escoamento de água na tubeira e válvula reguladora de caudal.

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Baptista, João Tiago Borges. "Inversor 24V/230V para sistemas domésticos de produção de energia: projecto e construção de um protótipo." Master's thesis, Universidade de Aveiro, 2008. http://hdl.handle.net/10773/2167.

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Abstract:

Mestrado em Engenharia Electrónica e Telecomunicações
A presente dissertação propõe a conclusão do projecto e consequente construção de um protótipo de um inversor true-sinewave de 1 kW capaz de ser ligado directamente à rede eléctrica. O inversor esta preparado para que a gama de tensão de entrada possa variar pelo menos de 18 a 30 Volt e é controlado por microcontroladores capazes de total monitorização do sistema, inclusive remota.
This work aims to conclude the design and total implementation of a truesinewave grid-connected inverter of 1 kW. The input tension (in which the inverter can operate) may vary between 18 and 30 Volt at least, and all system control is supported by microcontrollers that allow remote monitoring also.

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Silva, José João Prata Oliveira Laranjeira da. "Microturbinas em redes de abastecimento da água." Master's thesis, Universidade de Aveiro, 2011. http://hdl.handle.net/10773/7577.

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Abstract:

Mestrado em Sistemas Energéticos Sustentáveis
Especialmente na Europa, as temáticas das energias renováveis e da eficiência energética representam cada vez mais um papel fundamental no âmbito do desenvolvimento sustentável. De forma a atingir sustentabilidade energética, a procura da máxima eficiência deverá ser aplicada em todo o tipo de sistemas de energia. Em sistemas de abastecimento de água, o uso de válvulas redutoras de pressão (consideradas estruturas dissipadoras) visa a uniformização e controlo de pressões, promovendo uma perda de carga localizada. As válvulas redutoras de pressão (VRP), que dissipam a energia hidráulica presente através da redução dos valores de pressão a jusante, são fundamentais no controlo e redução de pressão. Porém, o seu uso reflecte-se em energia dissipada e perdida. A utilização de microturbinas é uma alternativa sustentável para o controle de pressão e, simultaneamente, para a produção de energia eléctrica. Trata-se de um método de mitigação para controlar as perdas referidas convergindo no âmbito da eficiência energética. Na perspectiva de promover um aproveitamento de energia nas redes de abastecimento de água, o presente trabalho sugere a substituição das válvulas redutoras de pressão (VRP) por microturbinas, nomeadamente do tipo Kaplan. Desse modo, apresenta-se um método automático de selecção e projecto de microturbinas para sistemas de abastecimento de água. Este método, válido para projectos em cidades presentes e novas, recorre a uma estimativa dos caudais de água ao longo do dia, semana, mês e ano. A metodologia desenvolvida permite projectar turbinas do tipo Kaplan e Crossflow e apresenta a produção energética anual, investimento necessário, tempo de retorno e a rentabilização ao final de um período de 25 anos. Apresentam-se alguns casos de estudo que validam a ferramenta desenvolvida. No caso de estudo para uma altura de queda útil de 30 metros e caudal de dimensionamento de 0.146 m3.s-1, o resultado da instalação de uma microtubina Kaplan de 38 kW ao final de 25 anos é de 372 mil euros de receitas associadas à produção energética anual de 216 MWh e onde o tempo de retorno do investimento é de 5 anos. A metodologia desenvolvida é comparada com um caso de estudo real. Para as mesmas condições de caudal dimensionado, 0.200 m3.s-1, e altura de queda útil 55 metros, a turbina Kaplan projectada apresenta 590 MWh anuais de energia produzida contra os 530 MWh da turbina Crossflow instalada.
Especially in Europe, renewable energy and energy efficiency represent an important role in sustainable development. In order to obtain energy sustainability, energy efficiency should be maximized and applied to all types of power systems. In water supply systems, the use of pressure reducing valves (considered as dissipative structures) standardize and control pressures, promoting localized head losses. Pressure reducing valves (PRV) dissipate the hydraulic energy by reducing the present values of downstream pressure. However, the use of pressure reducing valves reflects in dissipated energy and losses. The use of microturbines is a sustainable alternative to control the pressure and, simultaneously, to produce electricity. This mitigation method can control the losses referred and converge within energy efficiency. In order to promote the recovery of energy in water supply networks, this work suggests replacing the pressure reducing valves (VRP) by microturbines, namely the Kaplan turbines. Thus, it presents an automatic selection method and design of microturbine systems for water supply. This method, valid for projects in existing and new cities, uses the estimated flow of water throughout the day, week, month and year. The methodology developed allows design and Kaplan and Crossflow turbines. It presents the annual energy production, investment needed, payback time and profitability at the end of a period of 25 years. Case studies are presented that validate the developed tool. In the case study for a height drop of 30 meters and flow of 0.146 m3.s-1, the result of installing Kaplan microtubine with 38 kW is 372 000 euros associated with annual energy production of 216 MWh in the end of 25 years. The payback period of investment is 5 years. The methodology is compared to a real case study. For the same flow conditions, 0.200 m3.s-1, and height drop of 55 meters, the Kaplan turbine projected produces 590 MWh of annually energy in comparation with the 530 MWh produced by the installed Crossflow turbine.

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Machado, Mário Rui Filipe. "Microturbinas em redes de abastecimento de água." Master's thesis, Universidade de Aveiro, 2015. http://hdl.handle.net/10773/15739.

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Abstract:

Mestrado em Sistemas Energéticos Sustentáveis
Nos dias de hoje a sociedade exige níveis qualitativos de vida cada vez mais elevados, o que torna prioritária a conceção de sistemas eficientes, não poluidores, económicos e diversificados que permitam uma gestão integrada e racionalizada de recursos tão escasso como é o da água e da energia. Em sistemas de abastecimento de água, o uso de válvulas redutoras de pressão (VRP) visa a uniformização e controlo de pressões, promovendo uma perda de carga localizada que dissipa a energia hidráulica presente através da redução dos valores de pressão a jusante. Estas são fundamentais no controlo e redução de pressão. A utilização de microturbinas é uma alternativa sustentável para o controle de pressão e, simultaneamente, para a produção de energia elétrica. Trata-se de um método de mitigação para controlar as perdas referidas convergindo no âmbito da eficiência energética. Na perspetiva de promover um aproveitamento de energia nas redes de abastecimento de água, o presente trabalho sugere a substituição de válvulas redutoras de pressão (VRP) por microturbinas. Desse modo, apresenta-se um método automático de seleção de (i) local para implementação e (ii) projeto de microturbinas para sistemas de abastecimento de água. Para a modelação do funcionamento dos sistemas hidráulicos recorre-se ao simulador hidráulico EPANET. Esta ferramenta possibilita avaliação de caudais e pressões em todos os pontos da rede durante um determinado intervalo de tempo. A metodologia desenvolvida permite selecionar o local ideal no sistema hidráulico através de uma análise de cada secção conduta-nó escolhendo-se a melhor opção baseada na produção de energia. Depois da localização procede-se à seleção do tipo de turbina (Kaplan, Francis, Pelton e Cross-flow) que vai depender das características do sistema hidráulico. Na etapa seguinte apresenta-se os resultados obtidos pela turbina nomeadamente a produção de energia elétrica anual, o investimento necessário, o tempo de retorno e a rentabilização ao final de um período de 25 anos. Na última etapa da metodologia, de forma avaliar o comportamento do sistema final, realiza-se uma nova simulação da rede mas tendo em conta a introdução da microturbina no local. Apresentam-se alguns casos de estudo que validam a ferramenta desenvolvida. A metodologia desenvolvida é comparada com um caso de estudo real. Em ambos os exemplos simulados a metodologia aplicada permite obter soluções com ganhos energéticos significativos associados ao sistema. Apenas num dos exemplos se observaram que a implementação da microturbina no sistema hidráulico não seria economicamente rentável.
Nowadays, society lives on increasing quality of life standards, which makes a priority, the creation of energy systems that are efficient, environmental friendly, cost effective and technologically diversified for a rationalized management of energy resources. In water supply systems, the use of pressure reducing valves, controls pressures and promotes located load pressures that will evaporate hydraulic energy, is of vital importance. In alternative, you can use micro turbines who besides stated before, it simultaneously produces electric energy. This mitigation process, because it controls the losses, which means that it aims for energy efficiency. Based on this concept, the aim of this paper is to suggest the replacement of the traditional pressure reducing valves for micro turbines. This way, it is presented an automatic method of test field to implement the micro turbines project for systems of water supply. A hydraulic simulator EPANET is used to give data about the functioning of hydraulic systems. The designed methodology allows selecting the ideal location in the hydraulic system through an analysis of each conduct node section by choosing the best option for energy production. Then we select the turbine (Kaplan, Francis, Pelton and Cross-flow) that will be selected according the characteristics of the hydraulic system. In the next step, it is presented the results of the turbine performance like its yearly energy production, budget needed, return time and profitability in a 25 year period. For the last step, to evaluate the behaviour of our final system, we run a new simulation, accounting the introduction of the micro turbine in the designed location. This tool is explained in some case studies, and validates its purpose and effectiveness. The methodology created is compared with a real life case study. In both examples the simulated applied methodology allows significant energy savings associated with the system. Only in one of the examples, it was remarked that the introduction of a micro turbine in the hydraulic system would not be economically profitable.

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Portocarrero, Manuel Maria Pinheiro Torre. "Desempenho económico de centrais termoelétricas de ciclo combinado: efeito de alguns parâmetros de conceção." Master's thesis, Universidade de Aveiro, 2015. http://hdl.handle.net/10773/16549.

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Abstract:

Mestrado em Engenharia Mecânica
Nesta dissertação foi estudada a e ciência das centrais de ciclo combinado conjugada com os seus benefícios ambientais, comparada com outros tipos de centrais de produção elétrica. Foi tido em conta o seu subaproveitamento como uma das principais razões de todo o estudo, onde foi modelada, do ponto de vista termodinâmico, a Central Termoelétrica de Ciclo Combinado do Ribatejo de raiz com base nos dados de funcionamento nominal. A modela ção foi validada com pela proximidade dos resultados obtidos com os valores disponibilizados pela central. Sobre esta central foi feito o estudo económico da implementação de um sistema de fogger, para o arrefecimento do ar à entrada do compressor e para tirar um maior proveito da capacidade instalada. Para este estudo foi utilizado o software GT PRO/MASTER, da Thermo ow, Inc., que permitiu prever o comportamento da central mediante diferentes condições. Foi dimensionado o sistema de fogger e foi feito um estudo climatérico, para obter as condições a que a central está sujeita. Foi elaborado um orçamento e foi feito um estudo económico a 6 anos. Foi ainda avaliada a variação do pinch point numa caldeira convencional de três estágios de pressão e é feita a comparação entre uma caldeira convencional e uma caldeira de Benson. Considerou-se a área de transferência de calor necessária, a variação da e ciência do equipamento e a capacidade de produção. Em termos económicos os projetos foram avaliados a 25 anos. Com este estudo concluiu-se que o sistema de fogger permitiria aproveitar melhor a capacidade da central e aumentar a produção anual na ordem das dezenas de terawatt-hora; no entanto, com os preços praticados atualmente na compra de gás e venda de eletricidade, o sistema não é economicamente viável. Quanto ao estudo da variação do pinch point, o software considera que a melhor hipótese económica é com o pinch point de nido em 14 , apesar de não ser a solução mais e ciente. Como seria de esperar a solução mais e ciente tem o menor pinch point, mas conta com um grande aumento da área de transferência de calor. Relativamente à caldeira de Benson, neste caso há uma pequena perda da capacidade da central, mas conta-se com uma redução substancial no tempo de arranque, aumentando a exibilidade de toda a instalação.
The e ciency of combined cycle gas turbines and the environmental bene- ts compared with other types of power plants where studied in this thesis. Because of the underuse of this technology, at this thesis the power plant of CCGT at Ribatejo, Portugal was modeled thermodynamically from the beginning by nominal data. It was validated by the closest values achived to the values available. It was developed an economic study about the instalation of a fogging system to cool down the inlet air. To do it GT PRO/MASTER of Thermo ow, Inc. was used to study the power plant under di erent conditions. It was designed the fogging system and analysed climatic data to compute the power plant under di erent conditions. It was designed a budget and was considered at a 6 year project. Apart from it, the variation of pinch point in a 3 pressure stages heat recovery steam generator is evaluated, the same as a comparison between a conventional HRSG and a Benson boiler. The heating transfer area, the equipment e ciency and the power plant net capacity was considered and these projects are economically studied in a 25 year deadline. With it all, can be concluded the fogging system would allow a greater net capacity and exceed the annual prodution by dozens of terawatt-hour. Anyway the actual costs and prices of natural gas and electricity turns this project unpro table yet. About the pinch point variation study, 14 is considered the best option due to the results shown by the software. It is not the most e cient solution, but the best one economically. As expected the most e cient solution is de ned with the lowest pinch point but brings a large increase at the heat transfer area. In this case, power plant with the Benson boiler has a lower capacity but has the shortest start-up time, wich means a higher exibilty of the whole power plant.

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Martins, Ângela Maria Alves Pereira. "Avaliação e análise dos fluxos energéticos da ETAR Sul e ETAR Norte da SIMRIA." Master's thesis, Universidade de Aveiro, 2014. http://hdl.handle.net/10773/14204.

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Abstract:

Mestrado em Sistemas Energéticos Sustentáveis
A cogeração é a solução técnica disponível para produzir energia elétrica e térmica de forma combinada com a melhor eficiência, mediante a queima de um combustível, seja ele de origem fóssil ou de natureza renovável. Este trabalho tem como objetivo fazer o levantamento e a descrição das instalações de cogeração das ETAR - Sul e Norte, detidas pela empresa SIMRIA - Saneamento Integrado dos Municípios da Ria de Aveiro, S.A., bem como dos processos de tratamento inerentes para o seu correto funcionamento, a avaliação dos fluxos energéticos e a sua análise critica. Para tal realizou-se uma inventariação e consequente compilação dos dados referentes aos fluxos energéticos existentes em cada ETAR para o ano de 2013, ou seja, procedeu-se à análise da produção e do consumo de energia elétrica, produção e consumo de energia térmica, produção e consumo de biogás, consumo de gás natural e queima de biogás na tocha. Esta análise teve como intuito identificar e quantificar os fluxos energéticos existentes. Bem como conhecer as necessidades energéticas de cada ETAR e a sua atual gestão. Com este estudo foi possível realizar uma análise energética completa dos fluxos de energia para um dia típico de Verão e de Inverno e respetivos modos de aproveitamento, ou seja, das diferentes formas de gestão dos recursos disponíveis e das suas variações ao longo do ano. Para efeitos comparativos e de discussão foram também equacionados três cenários de produção de energia elétrica e térmica a partir da queima do biogás. Dois destes cenários contemplam a produção de energia elétrica e visam aproveitar a potência nominal de produção de cada motogerador. Contudo, por motivos legais a potência elétrica encontra-se limitada a 250 kW – regime de miniprodução. O terceiro cenário tem como intuito analisar o potencial de produção de energia elétrica e energia térmica de maneira a que todo o biogás produzido seja utilizado. Para validar os estudos efetuados aos diversos fluxos de energia, e tendo em consideração as necessidades energéticas de cada ETAR é feita uma análise crítica, onde são apresentadas várias propostas de melhoria que visam o melhor aproveitamento das diversas formas de energia geradas.
Cogeneration is the technical solution available to produce electrical and thermal energy with the best efficiency by burning a fossil or renewable fuel. This paper has the porpuse of doing the description of the cogeneration facilities of the WWTP - South and North, held by the company SIMRIA- Integrated Sanitation of Municipalities of the Ria de Aveiro, S.A., such as the processes of wastewater treatment for it to work correctly. In this work we carried out a survey and subsequent compilation data regarding to the existing energy flows in each WWTP for the year 2013, ie, the analysis of the production and consumption of electricity, production and consumption of thermal energy, biogas production and consumption, consumption of natural gas and the amount of biogas being burned in the torch. This analysis was aimed to quantify and identify the energy flows, as well as meet the energy needs of each WWTP and the current management of these resources. With this study it was also possible to establish a complete energy analysis of the energy flows for a typical day of summer and winter and respective modes of utilization, ie, the different ways of managing the available resources and their variations over the year. For comparison and discussion three scenarios were also equated for the production of electrical and thermal energy from the combustion of biogas. Two of these scenarios include the production of electricity and aim to take advantage of the rated power output of each power generator. However, for legal reasons the electrical power is limited to 250 kW – system of miniproduction. The third scenario is meant to examine the potential of production of electricity and thermal energy so that all biogas produced is used. To validate the studies performed to the different energy flows, and taking into account the energy needs of each WWTP, several proposals which aim improving the overall utilization of various forms of energy generated were presented.

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Sagredo, Ponce Javier Agusto. "Resonancia subsincrónica producto de la interconexión SIC-SING." Tesis, Universidad de Chile, 2016. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/140785.

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Abstract:

Ingeniero Civil Eléctrico
En este trabajo de título, se estudia el fenómeno de Resonancia Subsincrónica (SSR) que podría generarse producto de la línea de 617 km de longitud con compensación serie que unirá el Sistema Interconectado Central (SIC) con el Sistema Interconectado del Norte Grande (SING). Se determinan modos de resonancia subsincrónica en el conjunto SIC-SING, y su nivel de amortiguamiento, a través de un análisis modal, para luego analizar si los generadores sincrónicos cercanos a la interconexión presentan riesgos de sufrir SSR. Se utiliza el modelo de interconexión propuesto por Engie (ex GDF Suez), que corresponde a una línea de 500 kV de corriente alterna (HVAC), que unirá las subestaciones Nueva Cardones, en el SIC, con Los Changos, en el SING, pasando por Cumbres, que será la subestación de compensación intermedia. Se busca identificar los riesgos que involucran dichos modos de resonancia en los generadores sincrónicos, determinando las medidas de mitigación necesarias para evitarlos, en el caso que ocurran. Se realiza una revisión bibliográfica para introducir el tema, que involucra teoría de compensación serie en Sistemas Eléctricos de Potencia (SEP), resonancias, fenómenos oscilatorios en SEP y mitigación de SSR. Se utiliza el software DIgSILENT PowerFactory, programa dedicado a la realización de estudios eléctricos de potencia ampliamente utilizado en Chile, como herramienta de simulación, obtención y comprobación de resultados. Del análisis modal realizado para llevar a cabo este estudio, se desprende que no existen modos de resonancia subsincrónica peligrosos, puesto que todos tienen un amortiguamiento sobre el 30%, muy por encima del mínimo de 5% que la Norma Técnica de Seguridad y Calidad de Servicio (NTSyCS) exige. Se comprueba el carácter inofensivo de dichos modos mediante un análisis RMS, concluyéndose que el fenómeno de SSR no se produce, debido a que el sistema es lo suficientemente enmallado, y por tanto, suficientemente robusto como para que la resonancia subsincrónica no ocurra. Tras realizado este trabajo, se recomienda tener especial cuidado en la operación del sistema en la primera fase de la interconexión, cuando haya una máquina dedicada en el SING inyectando hacia el SIC, ya sea CTM3 o alguna IEM. Además, es importante corroborar y actualizar los modelos de las máquinas, sus controladores y PSS asociados, dado que son críticos en la obtención de resultados que se apeguen a la realidad (a la fecha, los CDEC siguen homologando modelos).

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Freire, Pedro Emanuel dos Santos. "Logger solar independente de inversor." Master's thesis, Universidade de Aveiro, 2015. http://hdl.handle.net/10773/18738.

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Abstract:

Mestrado em Engenharia Eletrónica e Telecomunicações
A produção de energia elétrica, através de fontes renováveis, tem vindo a aumentar de forma significativa em Portugal nos últimos anos, deixando evidente a forte aposta de que estes sistemas têm sido alvo. Devido ao elevado investimento adjacente à geração de energia elétrica solar, torna-se de forma quase obrigatória a utilização de um sistema de monitorização para proporcionar uma vigia constante sobre o desempenho e estado do sistema. Os dados recolhidos poderão ser de grande utilidade para exercer um controlo financeiro, identificar anomalias, ou mesmo para verificar se as características de funcionamento se encontram dentro dos parâmetros especificados na garantia do produto. Atualmente, já existe uma vasta gama de loggers solares no mercado, possibilitando desde uma monitorização básica até um nível mais avançado. Dos quais, os mais robustos apresentam-se na sua grande maioria como dependentes do inversor ou, quando desenvolvidos por empresas independentes, compatíveis com uma lista de inversores, não sendo compatíveis com qualquer sistema. Tendo em vista a superação da característica de dependência e a conceção de um produto mais barato, o presente trabalho, pretende elaborar a prova de conceito de um dispositivo de monitorização de baixo custo que possibilite a análise de qualquer sistema de geração e que possua características que o distingam dos produtos similares já existentes. Pretende-se assim, criar um dispositivo que, através de uma plataforma web, coloque à disposição do utilizador históricos de energia, relatórios periódicos, alertas via email e identificação de anomalias no sistema. O dispositivo aqui projetado, obtém a informação do sistema através da amostragem da tensão e corrente AC e DC. Sendo utilizados sensores de tensão e corrente apropriados. Posteriormente, os dados são processados por um microcontrolador que gere toda a monitorização. Por último, o acesso à informação gerada e a própria configuração do logger é disponibilizada através de uma plataforma WEB.
The production of electric energy through renewable resources have been increasing significantly in Portugal during the last years, leaving no doubts about the great demand of this kind of systems. Due to the big investment required to its implementation, its essential to use a monitoring device in order to constantly analise the performance and the state of the equipment. The collected data could become very useful to implement a financial control, identify anomalies, or even to verify if the performance of the equipment is according to the characteristics specified in the product waranty. Nowadays, there’s already a lot of solar loggers in the market, offering monitoring from a basic level to a more advanced one. Where, the most robust are mostly inverter dependent. Usually when developed by independent companies, they’re compatible with a list of inverters, not being suitable for all generation systems. Trying to overcome the dependency limitation and project a low cost device, in this work is intended to develop the concept proof of a low cost device which allows the monitoring of any production system regardless of the used inverter with features that can distinguish it from similar devices already in the market. Thus, it’s intended to develop a device that displays the collect information and makes possible the system configuration through a web platform, where the user can find energy and financial history, periodic reports, alerts via email and the comparison between the actual performance and the one that the system should have.The projected device extracts the information of the generation system by sampling the voltage and current in both sides of the inverter. In order to sample those values there are used proper voltage and current sensors. Then, all the data is processed by a micro-controller which is responsible for all monitoring tasks. Finally, the access to the generated information and the configuration of the solar logger is available on a web interface.

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Gomes, Pedro Diogo Barrela dos Santos. "Sistema de monitorização de energia eléctrica." Master's thesis, Faculdade de Ciências e Tecnologia, 2012. http://hdl.handle.net/10362/8848.

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Abstract:

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores
O crescente aumento dos consumos energéticos, das emissões de gases poluentes para a atmosfera e a necessidade de uma qualidade de energia cada vez melhor são algumas das preocupações das mais diversas entidades distribuidoras e produtoras de energia. Contudo, actualmente a solução não depende somente das entidades produtoras, mas também dos consumidores a quem se pede um papel cada vez mais activo na gestão e monitorização dos seus consumos de modo a diminuírem os impactes ambientais resultantes da produção e consumo de energia. O crescimento tecnológico verificado nos últimos anos possibilitou o aparecimento de diversos dispositivos electrónicos, capazes de monitorizar a rede eléctrica e que se apresentam como ferramentas fundamentais para que o consumidor possa ter cada vez mais um papel activo na gestão dos seus consumos, reduzindo deste modo o impacto ambiental dos mesmos. Nesta dissertação apresenta-se o projecto e construção de um sistema de monitorização de energia baseado na utilização de um Arduino. O sistema implementado processa a informação em tempo real, permite a elaboração de gráficos e tem como principal objectivo ajudar o consumidor a realizar uma boa gestão energética.

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Lillo, Cea Rodrigo Alejandro. "Contraembalse como medida de mitigación a las fluctuaciones intradiarias de caudal producto de la operación hidroeléctrica de centrales a nivel sistémico en Chile." Tesis, Universidad de Chile, 2017. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/144458.

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Abstract:

Ingeniero Civil
En los sistemas eléctricos, las centrales hidroeléctricas poseen la capacidad de responder rápidamente a las demandas energéticas. Esto produce usualmente una operación muy fluctuante por parte de éstas, con potenciales impactos tanto a nivel hidrológico como ecológico. Por esta razón, en el presente Trabajo de Título se evaluaran los efectos de un contraembalse como medida de mitigación a las fluctuaciones intradiarias de caudal en la operación de centrales hidroeléctricas, mediante un modelo sistémico simplificado de despacho eléctrico de corto plazo. Para llevar a cabo el trabajo se define un sistema eléctrico simplificado que consiste en un embalse, un central termoeléctrica, una diésel y una eólica debiendo abastecer una demanda. Además se definen casos y escenarios a simular, se identifican restricciones que limiten la operación fluctuante e indicadores que permitan medir los impactos de estas. Posteriormente se definen todos los datos requeridos como entrada al modelo, basados en información real de Chile. Se elaboraron dos modelos de programación entera mixta (MIP), que minimizan los costos totales del sistema eléctrico. El primero sin contraembalse, que permite establecer una línea base, en donde se incorporan las restricciones de caudal, definidas como rampas máximas y entregas mínimas. El segundo modelo con contraembalse, permite evaluar sus efectos tanto económicos como hidrológicos. Se determinó la operación óptima del contraembalse para evaluar distintas capacidades de este. El impacto hidrológico se determina mediante el indicador de Richard-Baker por permitir cuantificar las rampas de operación. Los resultados del caso base indican que la incorporación de restricciones de caudal provoca un aumento significativo en los costos del sistema llegando a máximos de 91 %. Junto con esto, se aprecia una disminución del indicador de alteración hidrológica, de hasta un 97 %. Con respecto a la incorporación del contraembalse, este provoca una importante disminución en los costos del sistema bajo restricciones de caudal, al punto de que para las menores capacidades escogidas en muchos de los casos, la operación se hace independiente de las restricciones de caudal, sin aumento de costos. Por último se determinó que el contraembalse provoca una importante disminución de los indicadores de alteración haciéndolos en muchos casos nulos, funcionando efectivamente como medida de mitigación contra el hydropeaking.

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Loayza, Chumacero Marco Antonio. "Medición del consumo de energía eléctrica doméstica por telemetría." Universidad Mayor de San Andrés. Programa Cybertesis BOLIVIA, 2006. http://www.cybertesis.umsa.bo:8080/umsa/2006/loayza_cm/html/index-frames.html.

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Abstract:

El presente trabajo muestra el enfoque sobre una alternativa a la forma tradicional, de realizar la medición del consumo de energía eléctrica que consume un abonado en base a telemetría SCADA que es el modelo más estándar para este cometido. El proyecto en si esta enmarcado en el desarrollo del (hardware y Software) del RTU (Unidad Terminal Remota) parte integrante de todo sistema SCADA y el desarrollo de una interfase de entorno Visual MTU (unidad Terminal Maestra) parte de1 sistema SCADA, para comunicarse con el RTU diseñada en lenguaje de programación Visual Basic 6.0 (Software) que realiza la lectura y medición del consumo de energía de manera automática del medidor del cliente. En desarrollo del sistema SCADA se tuvo como prerrogativa de trabajar con parámetros de consumo reales y no simplemente de cálculo teórico lo que proporciono al sistema factibilidad de ser implementado en una compañía que realice la medición de consumo de energía y que desee optimizar su servicio de medición

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Pacheco, Gonçalo Soares. "Produção de energia eléctrica térmica." Dissertação, 2014. https://repositorio-aberto.up.pt/handle/10216/75851.

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Pacheco, Gonçalo Soares. "Produção de energia eléctrica térmica." Master's thesis, 2014. https://repositorio-aberto.up.pt/handle/10216/75851.

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Sousa, João Nuno Monteiro da Silva e. "Previsão da produção eléctrica em parques eólicos." Dissertação, 2007. http://hdl.handle.net/10216/12536.

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Sousa, João Nuno Monteiro da Silva e. "Previsão da produção eléctrica em parques eólicos." Master's thesis, 2007. http://hdl.handle.net/10216/12536.

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Mexia, Ricardo Miguel Bairrada. "Previsão de produção de energia eléctrica através de fontes de energia renováveis." Master's thesis, 2015. http://hdl.handle.net/10362/16366.

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Abstract:

Com o passar do tempo, a aposta em energias renováveis tem vindo a aumentar. De forma a prever o que se irá produzir com os sistemas de energias renováveis, é necessário desenvolver modelos preditivos, específicos para cada situação. No Departamento de Engenharia Electrotécnica (DEE) da Faculdade de Ciências e Tecnologia (FCT) encontra-se um sistema fotovoltaico e um sistema eólico em funcionamento, e assim de forma a ter uma estimativa da produção de energia de ambos os sistemas, propôs-se nesta dissertação desenvolver um modelo de previsão de produção de energia eléctrica para os sistemas fotovoltaico e eólico. Para desenvolver o modelo preditivo pretendido, em primeiro lugar recolheram-se os dados meteorológicos e de produção de energia no ano 2013 e realizou-se um processamento desses mesmos dados, com a linguagem de programação Java, uma vez que não se encontravam na melhor forma para serem analisados e utilizados para construção do modelo. Após realizado o processamento, como os dados do ano de 2014 existentes não eram suficientes para testar o modelo depois de ser desenvolvido, geraram-se dados meteorológicos para 2014 tendo em consideração os dados de 2013. Para os dados de energia produzida, criaram-se superfícies de aproximação a partir dos dados de 2013, e utilizando os dados meteorológicos gerados para 2014 obteve-se uma aproximação da energia produzida. Tendo todos os dados necessários para a construção do modelo e posteriormente para o testar, iniciouse o pré-processamento dos dados com recurso a filtros e à Análise em Componentes Principais. Por fim, construíram-se duas estruturas diferentes de Redes Neuronais Artificiais de modo a verificar qual se adequa melhor aos sistemas existentes. Para validar o modelo construído com base em redes neuronais testou-se o modelo com os dados de 2014, diferentes dos utilizados na sua construção. Com os resultados obtidos concluiu-se que o filtro mais adequado para o pré-processamento é o filtro Savitzky-Golay e a estrutura do modelo mais indicada para o pretendido será a Rede Neuronal Artificial (RNA) com apenas uma camada intermédia.

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Antunes, Fernando José Artilheiro. "Produção de combustíveis e de energia eléctrica a partir da biomassa lenhocelulósica." Dissertação, 2008. http://hdl.handle.net/10216/59317.

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Abstract:

Estágio realizado na Jayme da Costa-Meânica e Electricidade, S.A. e orientado pelo Eng.º Carlos Manuel da Silva Cardoso
Tese de mestrado integrado. Engenharia Química. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

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Antunes, Fernando José Artilheiro. "Produção de combustíveis e de energia eléctrica a partir da biomassa lenhocelulósica." Master's thesis, 2008. http://hdl.handle.net/10216/59317.

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Abstract:

Estágio realizado na Jayme da Costa-Meânica e Electricidade, S.A. e orientado pelo Eng.º Carlos Manuel da Silva Cardoso
Tese de mestrado integrado. Engenharia Química. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

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Rocha, João Mauro Neves. "Optimização de despacho económico integrando previsão de variabilidade de produção hídrica, eólica e solar." Dissertação, 2010. http://hdl.handle.net/10216/60274.

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Rocha, João Mauro Neves. "Optimização de despacho económico integrando previsão de variabilidade de produção hídrica, eólica e solar." Master's thesis, 2010. http://hdl.handle.net/10216/60274.

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Sousa, Florindo da Cunha Barreiro de. "Análise operacional de uma microrede eléctrica com produção de energia fotovoltaica." Dissertação, 2010. http://hdl.handle.net/10216/58159.

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Sousa, Florindo da Cunha Barreiro de. "Análise operacional de uma microrede eléctrica com produção de energia fotovoltaica." Master's thesis, 2010. http://hdl.handle.net/10216/58159.

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Romão, Eduardo Manuel Mendes. "Potencialidade da energia solar para a produção eléctrica aplicada a um edifício de serviços." Master's thesis, 2009. http://hdl.handle.net/10451/1451.

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Abstract:

Tese de mestrado, Ciências e Tecnologias do Ambiente, 2009, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências
Vivemos um momento de mudança devido à necessidade de responder ao desafio criado pelas alterações climáticas e pela necessidade de reduzir a dependência de combustíveis fósseis. O facto do consumo desaforado de fontes de energia fóssil e o desperdiçar das energias renováveis serem uma realidade cada vez mais comprometedora, relativamente à sustentabilidade do desenvolvimento ambiental, estiveram na base da motivação para a realização do presente estudo. O objectivo é mostrar que é possível, ambientalmente, economicamente e socialmente desenvolver um sistema baseado na produção de energia eléctrica através de fontes de energia renovável através do sol. A metodologia adoptada foi a investigação através de uma auditoria que visava a monitorização das necessidades energéticas de um edifício específico, sede da Câmara Municipal de Odivelas, através de um aparelho de medição para o efeito e ainda a um estudo ao histórico das mesmas. O estudo envolveu para além do autor, alguns funcionários da referida Câmara para além da equipa de pessoal de vigilantes que acompanham o edifício 24 horas por dia. Os resultados obtidos revelam consumos assimétricos durante o período das 24 horas e durante os 365 dias do ano influenciados pelas questões climatéricas que se fazem sentir ao longo do dia e ao longo do ano. Assim, este tipo de estudos revelam que é possível aproveitar as fontes de energia renovável para localmente produzir e consumir energia contribuindo assim para um Desenvolvimento Sustentável.
We are currently at a turning point given the need to respond to the challenge of climate change and the need to reduce the dependence on fossil fuels. The motivation to realize the present work was the fact that the actual impudent use of fossil energy and the waste of the opportunities to use of renewable energy more and more compromise the environmental sustainability. The objective is to prove that it is economically, environmentally and socially possible to develop a system based in the production of electric energy trough renewable energy sources, like the sun. The adopted methodology was the investigation trough and audit that angled for the monitoring of the energy needs of a specific building (the Odivelas city council) using a measuring tool, and a study concerning it's historic. Besides the author, some employees of the referred city council and the guards that watch over the building 24 hours a day were evolved in this study. The results show asymmetric consumes throughout the 24 hour period and the 365 days of the year, influenced by the different weather circumstances. Thus, this study shows that it is possible to use the renewable energy sources to locally produce and consume energy, contributing to a sustainable development.

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Seca, Luís Miguel Lopo dos Santos. "Estudo de estratégias de funcionamento em rede isolada e reposição de serviço em redes de distribuição com elevada componente de produção distribuída." Dissertação, 2006. http://hdl.handle.net/10216/11334.

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Seca, Luís Miguel Lopo dos Santos. "Estudo de estratégias de funcionamento em rede isolada e reposição de serviço em redes de distribuição com elevada componente de produção distribuída." Master's thesis, 2006. http://hdl.handle.net/10216/11334.

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Mateus, Carlos Miguel Barão. "Regulação da variabilidade da produção eólica: contribuição dos veículos eléctricos e outros sistemas de armazenamento de energia eléctrica." Master's thesis, 2011. http://hdl.handle.net/10451/7995.

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Abstract:

Tese de mestrado integrado em Engenharia de Energia e Ambiente, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2011
O aumento da taxa de penetração das fontes de energia renováveis (FER) introduz dificuldades acrescidas na gestão do consumo de electricidade, sobretudo devido à elevada variabilidade temporal destes recursos e difícil previsibilidade dos perfis de geração de energia a partir de tais fontes. Com vista a reduzir estes impactos e a maximizar a penetração destas fontes - sobretudo no caso das energias eólica e hídrica a fio de água - torna-se necessário combinar esta produção de elevada variabilidade temporal com capacidade complementar de armazenamento de energia e metodologias de gestão da procura, diminuindo assim, a complexidade de operação do sistema electroprodutor e aumentando o valor comercial das energias de origem renovável. Com este trabalho pretende-se determinar qual a contribuição dos veículos eléctricos e outros meios para o armazenamento de energia eléctrica - nomeadamente albufeiras com capacidade de bombagem - proveniente da produção eólica em períodos de excesso de produção para o ano virtual de 2020. Para determinar tal contribuição, foram criados dois cenários de potência eólica a instalar em 2020 - um cenário conservador e um cenário agressivo. Desta forma, foi possível perceber a contribuição que os meios de armazenamento têm na regulação da produção eólica, nomeadamente a redução da energia excedentária e custos. Assim, verifica-se uma redução da energia excedentária entregue pela produção não despachável no ano de 2020, por consumo dos veículos eléctricos, tanto para o cenário conservador, como para o cenário agressivo. Esta redução é complementada com o armazenamento por bombagem.
The increased penetration of renewable energy sources (RES) introduces additional difficulties in the management of the Portuguese power system, mainly due to the high temporal variability of these renewable resources. It is also very difficult to establish some sort of predictability of profiles for power generated from such sources. In order to reduce these impacts and maximize the penetration of these sources - especially in the case of wind energy and run-of-the-river hydro - it is necessary to combine this high temporal variability, with an additional capacity of energy storage and develop new methodologies of demand side management. This will reduce the complexity of the operation of the power system, and increasing the commercial value of energy from renewable sources. This thesis aims to determine the contribution of electric vehicles and other means regarding the storage of electrical power - including hydro reservoirs with pumping capacity - from the wind production during periods of excess production to the virtual year of 2020. To determine this contribution, two scenarios were created to install wind power in 2020 - a conservative scenario and an aggressive scenario. Thus, it was possible to realize the contribution that the storage media have in the regulation of wind energy, including reducing energy costs and surplus. It is possible to conclude that there is a reduction of the excess non-dispatchable production through the use of the electric vehicles, in the year 2020, for both scenarios. This reduction is complemented by the use of pumped storage.

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Francisco, Carlos Manuel Mendes. "GreenEnergy: produção de energia eléctrica a partir de fontes de energia renovável para sistemas de microprodução." Master's thesis, 2012. http://hdl.handle.net/10400.13/483.

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Abstract:

O uso de energias renováveis está cada vez mais presente no nosso quotidiano. A forte aposta por parte de várias empresas, grupos privados e habitações domésticas na produção de energia renovável tem vindo a crescer bastante nos últimos anos, porque além de ser uma energia limpa, é economicamente vantajosa. No âmbito residencial na Ilha da Madeira, tem havido um grande crescimento na microprodução de energia fotovoltaica. Para que se consiga converter energia garantindo os critérios e qualidade da energia elétrica maximizando a eficiência são necessários conversores eletrónicos de potência, responsáveis pela conversão e gestão da energia produzida a partir de uma fonte de energia renovável e conversão para a REE (Rede Elétrica de Energia). A oferta de soluções na área tem vindo a aumentar com o aumento dos pedidos do mercado, existindo cada vez mais concorrência, devido ao surgimento de sistemas mais compactos e eficientes. Neste trabalho é desenvolvido um sistema para microprodução de energia renovável, através de uma ou mais fontes de energia, de maneira a que este seja compacto e eficiente, além de adicionar várias soluções a nível de software (automatismos) de maneira a aumentar as funções do sistema sem utilizar hardware adicional. Apresentam-se também resultados de simulação de maneira a demonstrar todas as funcionalidades do sistema. Conseguiu-se demonstrar que é possível melhorar o rendimento, qualidade de energia e diminuir os custos dos sistemas de conversão de energia utilizando software, mantendo o hardware do sistema. Além das melhorias no sistema que o software permite, conseguiu-se adicionar novos modos de funcionamento ao sistema utilizando automatismos.
Universidade da Madeira

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Silva, José Autílio Moreira da. "Avaliação do impacto da integração de produção dispersa de origem renovável na rede eléctrica de Santiago - Cabo Verde." Dissertação, 2010. http://hdl.handle.net/10216/57389.

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Silva, José Autílio Moreira da. "Avaliação do impacto da integração de produção dispersa de origem renovável na rede eléctrica de Santiago - Cabo Verde." Master's thesis, 2010. http://hdl.handle.net/10216/57389.

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Ramos, Norberto Carlos Martins Madeira. "Viabilidade dos sistemas geotérmicos estimulados para a produção de energia eléctrica em Portugal." Master's thesis, 2014. http://hdl.handle.net/10316/38893.

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Abstract:

Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra
Tradicionalmente, o aproveitamento da energia geotérmica para produção de energia eléctrica limitava-se a locais onde o vapor e/ou as águas muito quentes emergiam à superfície. Recentemente, com o avanço da tecnologia começaram-se a desenvolver-se novos sistemas de captação desta energia tendo surgido os sistemas geotérmicos estimulados (SGE) que permitem produzir energia eléctrica em qualquer parte do mundo, mesmo em locais com baixas entalpias. A aplicação de um SGE torna-se assim numa excelente oportunidade para produção de energia eléctrica, na Região Centro de Portugal, local dominado por baixas entalpias. Ao longo desta dissertação, procura-se analisar os custos associados a estes sistemas e avaliar a influência das variáveis chave, como a profundidade, o gradiente de temperatura do solo em profundidade e o caudal na viabilidade económica da instalação de um SGE nesta região. Neste estudo é testada a viabilidade de cinco profundidades (3,0; 3,5; 4,0; 4,5 e 5,0 km) para implantação de um SGE. Para cada uma das profundidades são assumidas quatro variações de temperatura por quilómetro de profundidade (30; 35; 40 e 45 ºC/km) e um caudal de 30 L/s. Através de pressupostos técnicos, económicos e financeiros, é determinada a viabilidade da aplicação de um sistema geotérmico estimulado na Região Centro de Portugal. Concluiu-se que as situações com maior rentabilidade económica estão associadas aos maiores aumentos da temperatura com a profundidade. Assumindo uma tarifa líquida de 0,25 €/kWh e que são rentáveis os investimentos com um Período de Retorno (PR) inferior a 15 anos, afiguram-se como viáveis as situações com gradientes de temperatura superiores a 35 ºC/km para uma profundidade de 5,0 km, com gradientes a partir dos 40 ºC/km para furos de 4,5 km e acima de 45 ºC/km para profundidades iguais ou superiores a 3,5 km. Não é viável instalar um SGE em locais com gradientes de temperatura inferiores a 35 ºC/km. O recurso a profundidades inferiores a 3,5 km só será eventualmente viável para gradientes de temperatura superiores a 50 ºC/km, mas este caso não foi analisado no decurso deste trabalho.
Traditionally, the exploitation of geothermal energy for electrical energy production was limited to areas where steam and/or hot water emerged to the surface. Recently, with the technological advancements new systems of energy collection started to appear, having emerged the enhanced geothermal systems (EGS), which allow the production of electrical energy in any part of the world, even in areas with low enthalpy. The application of an EGS becomes an excellent opportunity for production of electrical energy, in Central Region of Portugal, an area dominated by low enthalpy. This dissertation aims to analyze the costs associated with these systems and evaluate the influence of the key variables, such as depth, gradient of soil temperature in depth and flow rate on the economic feasibility of installing an EGS in this region. This study tests the feasibility of five different depths (3,0; 3,5; 4,0; 4,5 e 5,0 km) for the implementation of an EGS. For each of the different depths are assumed four in-depth temperature gradients (30; 35; 40 e 45 ºC/km) and a flow rate of 30 L/s. Through technical, economic and financial assumptions, the feasibility of the application of an EGS in the central region of Portugal is assessed. It was concluded that situations with higher economical profitability are associated to the largest increases of temperature with depth. Assuming a net rate of 0,25 €/kWh and that investments with a Return Period (RP) under 15 years are profitable, it is predicted to be feasible in situations with temperature gradients above at 35 ºC/km to a depth 5,0 km, with gradients from 40 ºC/km and holes of 4,5 km, and greater than or equal gradients at 45 ºC/km to depth 3,5 km. It is not feasible to install an EGS in places with temperature gradients of less than 35 °C/km. The use of less than 3,5 km of depth is eventually viable for gradients exceeding 50 °C/km temperature, although this case was not examined during this study.

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Botelho, Diogo Soares Branco de Sucena. "Estratégia de optimização do sistema ibérico de produção de energia eléctrica com grande penetração de energias renováveis." Master's thesis, 2012. http://hdl.handle.net/10451/9324.

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Abstract:

Tese de mestrado em Engenharia da Energia e do Ambiente, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2012
Este trabalho pretende analisar o sector eléctrico da Península Ibérica e sua possível evolução até 2050, no que diz respeito à produção de electricidade a partir de fontes renováveis. É feita a descrição do sistema produtor actual e são caracterizados os recursos eólicos e solar, abordando as maneiras de lidar com a variabilidade destes recursos energéticos, com especial foco no conceito de Virtual Power Plant. Escolhida a ferramenta que melhor se adapta ao estudo, o EnergyPLAN, foi modelado o sistema ibérico. Dos resultados finais das simulações realizadas, prevê-se que em 2020 os sistemas renováveis do sistema electroprodutor produzam cerca de 60,26% da electricidade consumida. Para 2050 incluiram-se dados sobre o avanço das tecnologias escolhidas, sendo simulados vários cenários, com a principal premissa de que a produção ao final do ano teria de ser igual ao consumo no final do ano. Destas simulações para um sistema 100% renovável, obtiveram-se preços de produção de electricidade entre 0,0413€/kWh e 0,0293€/kWh, consoante a optimização escolhida.
This work intends to analise the electricity sector of the Iberic Peninsula and it’s possible evolution until 2050, regarding the production of electricity from renewable sources. A descritption of the actual production system is present and the solar and wind resources are characterized, addressing ways to deal with the variability of the energy resources, with special focus onto the concept of Virtual Power Plant. Chosen the tool that best adapts to the study, the EnergyPLAN was used to model the iberic system. From the final simulation results, it predicts that in 2020 the renewable systems in the production system will produce 60,26% of the electricity demand. For 2050, data information regarding the evolution of the chosen technologies, was used to simulate several scenarios, with the assumption that the final production from the system had to match the demand at the end of the year. From this simulation of a 100% renewable system, obtained prices for the generation of electricity range between 0,0413€/kWh and 0,0293€/kWh, depending the choosen optimization.

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Santos, Vanessa Carvalho. "Aplicação de sistemas de geração de energia nos pavimentos rodoviários." Master's thesis, 2014. http://hdl.handle.net/10316/38607.

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Abstract:

Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra
O sistema Waynergy Vehicles, criado pela empresa Waydip, começou a ser desenvolvido em 2010, tendo como objetivo a geração de energia em pavimentos rodoviários. Uma vez que a energia mecânica proveniente do movimento dos veículos é convertida em energia elétrica, este sistema afigura-se como uma potencial alternativa aos meios convencionais de produção de energia. Recentemente, as características e método de funcionamento do sistema têm vindo a sofrer sucessivas alterações com o intuito de o aperfeiçoar e de o tornar mais económico. Estando o sistema implementado na rede rodoviária, é da máxima importância que o material que constitui o revestimento dos módulos assegure aos utentes uma circulação segura, cómoda e económica, não negligenciando as características mecânicas que influenciam diretamente a eficiência do sistema. Neste sentido, esta dissertação teve como objetivo principal estudar o material mais adequado para revestir cada módulo do sistema e fez-se incidir o estudo na modelação e avaliação do comportamento mecânico dos materiais do revestimento e na avaliação de duas características funcionais importantes, como o atrito e a textura, recorrendo à realização de ensaios como o Pêndulo Britânico e a Mancha de Areia. Numa primeira fase, concluiu-se que a borracha é o material mais adequado para constituir a componente em estudo, dadas as suas propriedades físicas e mecânicas. Verificou-se ainda que fatores como o peso do veículo, a velocidade de circulação e o deslocamento vertical e comprimento da superfície também influenciam a captação e dissipação de energia. A realização dos ensaios experimentais referidos permitiu concluir qual das três amostras de borracha fornecidas para o estudo poderá vir a ter um desempenho melhor.
The Waynergy Vehicles system created by the Waydip company started being developed in 2010, aiming to generate electrical energy in road surfaces. Once the cinetic energy from the movement of vehicles is able to be converted into electrical energy, this system appears to be a potential alternative to conventional means of energy production. Recently, the characteristics and the operating method of the Waynergy Vehicles system have been suffering successive changes in order to improve it and to make it more cost-effective. With the system implemented on the road network, it is of the utmost importance that the material which forms the coating of the modules performs the functions that any conventional pavement should play, since this coating will be in direct contact with the tyres of the vehicles. This system component must then ensure a safety, confortable and economic circulation of the users, not neglecting the mechanical characteristics that directly influence the efficiency of the system. In this sense, this dissertation had as main objective to study the most suitable material to coat each system module and the study was made to focus on the evaluation of mechanical behavior of the coating materials and the evaluation of two important functional characteristics, such as friction and texture, using the British Pendulum and Sand Patch tests. Initially, it was concluded that rubber is the most suitable material to form theto surface coating of the modules, given its physical and mechanical properties. It was also demonstrated that factors such as weight, the vertical displacement and length of the surface, as well as the speed of vehicles, influence the uptake and dissipation of energy in the coating material. The experimental tests allowed to conclude which one of the three rubber samples provided for the study has better performance.

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Costa, Paulo Moisés Almeida da. "Repartição de perdas em redes eléctricas de distribuição partilhadas, com produção em regime especial." Dissertação, 2001. http://hdl.handle.net/10216/12733.

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Costa, Paulo Moisés Almeida da. "Repartição de perdas em redes eléctricas de distribuição partilhadas, com produção em regime especial." Master's thesis, 2001. http://hdl.handle.net/10216/12733.

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45

Carvalho, Tiago Jorge Lima. "Estudo da produção de energia eléctrica a partir de uma célula de combustível microbiana." Dissertação, 2010. http://hdl.handle.net/10216/59801.

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46

Carvalho, Tiago Jorge Lima. "Estudo da produção de energia eléctrica a partir de uma célula de combustível microbiana." Master's thesis, 2010. http://hdl.handle.net/10216/59801.

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47

Santos, Vasco Eduardo Graça dos. "Uma Abordagem Multi-Objectivo para a Inclusão da Geração Dispersa no Planeamento da Expansão da Produção de Energia Eléctrica." Doctoral thesis, 2011. http://hdl.handle.net/10316/17481.

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Abstract:

Tese de doutoramento em Engenharia Electrotécnica, na especialidade de Sistemas de Energia, apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra
Nos últimos anos a geração distribuída (GD) de energia eléctrica tem sido alvo de um intenso esforço de investigação e desenvolvimento em muitos países. O reforço desta tendência deve-se essencialmente a interesses ambientais, assim como à necessidade de diversificação da matriz energética de cada país. As políticas energéticas têm vindo a apoiar a interligação, aos sistemas de transporte e distribuição, de pequenas unidades GD de elevada eficiência e de reduzidas emissões poluentes, principalmente as baseadas em fontes renováveis. As unidades deste tipo, quando correctamente dimensionadas e localizadas na rede, resultam num conjunto de vantagens operacionais, técnicas e económicas, comparativamente com a geração centralizada. Uma vez que são localizadas junto dos pontos de consumo e se encontram distribuídas pela rede permitem a redução das perdas na rede, a redução de custos, a melhoria da qualidade da energia fornecida e uma maior disponibilidade do sistema face a interrupções da geração centralizada minimizando os seus efeitos. A localização e o dimensionamento das unidades GD na rede de distribuição pode ser efectuada através da análise de diversos aspectos: técnicos, ambientais, financeiros, sociais, etc. Assim, foi desenvolvido um modelo de programação multi-objectivo incorporando explicitamente várias dimensões que contribuem para avaliar o mérito das soluções alternativas. A natureza combinatória deste problema e o carácter conflituoso dos objectivos levou à opção metodológica por uma abordagem meta-heurística baseada no Non-dominated Sorting Genetic Algorithm (NSGA II) para o cálculo das soluções não-dominadas (óptimas de Pareto). No algoritmo genético (AG) desenvolvido com base no NSGA-II é incorporado o conceito de robustez, contribuindo de forma directa para o cálculo do valor da função de aptidão associado às soluções, com a intenção de conduzir a pesquisa para soluções de melhor qualidade e mais diversificadas para a tomada de decisões. Neste trabalho apresenta-se uma metodologia para localização e dimensionamento de unidades de GD, baterias de condensadores (BCs) e disjuntores remotamente accionados (DRA) em redes de distribuição radiais de média tensão. O modelo matemático considera como funções objectivo, a minimização das perdas do sistema (determinar as potências activas e reactivas a serem injectadas nos nós da rede pelas unidades GD e BCs) e a minimização dos custos de investimento. Além do cálculo das soluções na Frente de Óptima de Pareto para este modelo com duas funções objectivo, foi acrescentado um atributo adicional, designado “potência fornecida”, a cada solução, que se destina a ajudar o agente de decisão (AD) na escolha da solução a adoptar dotando-o de mais informação relevante. Este atributo resulta de um processo de geração de avarias (baseado na taxa de avarias nos ramos da rede) e nas zonas em que se encontra dividida a rede, resultante da localização dos DRA. Estas zonas permitem a alimentação total ou parcial das cargas de forma isolada em caso de avaria num ramo qualquer da rede. Isto é, todas as zonas sem avaria e com unidades GD instaladas continuam a alimentar as suas cargas; no entanto, se a potência solicitada pelas cargas for maior do que a fornecida pelas unidades GD dessa mesma zona é realizado um deslastre de cargas por prioridades.
In the past years many countries have assumed Distributed Generation (DG) of electricity as a major goal of research. This interest derives from environmental aspects and the need of diversification of the energy matrix of each country. This trend goes along with the emergence of energy policies that support the interconnection of transmission and distribution systems, power generation using hi-tech DG units associated with low emission technologies, especially those based on renewable sources. Units of this type when properly sized and located in the network result in a number of operational, technical and economic advantages compared with the centralized generation. Once these units are located close to consumption points and distributed over the network they allow for the reduction of losses in the network, cost savings, improving the quality of delivered energy and providing greater system availability in the face of interruptions of centralized generation, minimizing the impacts of blackouts. The location and sizing of DG units in the distribution network can be made through the analysis of various aspects: technical, environmental, financial, and social. Thus, we developed a multi-objective programming model explicitly incorporating several dimensions that contribute to evaluate the merits of alternative solutions. The combinatorial nature of this problem and the conflicting nature of objectives led to the methodological option of resorting to a meta-heuristic approach based on the Non-dominated Sorting Genetic Algorithm (NSGA II) for computing non-dominated (Pareto optimal) solutions. The genetic algorithm (GA) developed based on the NSGA-II approach incorporates the concept of robustness, which contributes directly to the computation of the value of the fitness function associated with the solutions, with the aim of directing the search to better quality and more diversified solutions, thus providing the decision-maker (DM) with better information for decision making purposes. This thesis presents a methodology to locate and size DG units, capacitors (BCs) and protection devices named remotely controlled reclosers (DRA) in medium voltage radial distribution networks. The mathematical model considers two objective functions to be minimized: the system losses (that depends on the size and location of the DG units and capacitors that inject active and reactive power into the network nodes) and the investment costs. Besides the computation of solutions in the optimal Pareto front in the bi-objective model, an additional attribute was added to each solution, named "delivered power", aimed at aiding the decision maker in the choice of a solution by providing more relevant information. This attribute is the result of a process that generates failures in the network branches (based on the failure rates in each branch of the network) and in the areas defined by the location of DRA in the network. In case of a failure in a branch of the network, the areas without failures that have DG units are allowed to operate temporarily in isolation forming "islands". These "islands" or areas with undamaged branches and with GD installed units continue to feed their loads; however, if the power required by the loads is greater than that provided by DG units of that area a load shedding process based on priorities takes place.

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Soares, Orlando Manuel de Castro Ferreira. "Controlo da potência eléctrica produzida em grupos geradores de pequena/média dimensão : com o objectivo de optimizar as condições de ligação à rede eléctrica." Tese, 2008. http://hdl.handle.net/10216/59302.

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49

Soares, Orlando Manuel de Castro Ferreira. "Controlo da potência eléctrica produzida em grupos geradores de pequena/média dimensão : com o objectivo de optimizar as condições de ligação à rede eléctrica." Doctoral thesis, 2008. http://hdl.handle.net/10216/59302.

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50

Cunha, Filipe Martins da. "Optimização do escalonamento em sistemas com elevada produção eólica." Dissertação, 2011. http://hdl.handle.net/10216/61725.

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Dissertations / Theses on the topic 'Produção de energia eléctrica'

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