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Publicação
Dimensionamento de Sistemas Fotovoltaicos com Baterias Ligados à Rede
| Nome: | Descrição: | Tamanho: | Formato: | |
|---|---|---|---|---|
| 7.52 MB | Adobe PDF |
Autores
Orientador(es)
Resumo(s)
Esta dissertação debruça-se sobre o dimensionamento de sistemas fotovoltaicos com
baterias conectados à rede, propondo uma ferramenta de cálculo que permita realizar uma
análise de viabilidade tecno-económica da implementação destes sistemas.
A integração de baterias em sistemas fotovoltaicos possibilita o aumento da
flexibilidade energética da instalação, permitindo a formulação de várias estratégias de gestão
de energia. Neste estudo são consideradas duas estratégias para o dimensionamento do
sistema, dos quais: uma estratégia convencional de operação (bateria carrega com o excedente
de energia fotovoltaica) e uma estratégia de deslocamento dinâmico do preço de carga (bateria
carrega pela rede em períodos de tarifas de energia reduzidas). Deste modo, é estabelecido um
problema de otimização para a determinação do dimensionamento da instalação, calculando:
a potência fotovoltaica, a capacidade da bateria e os parâmetros de operação do sistema.
Assim, para a resolução deste problema são propostos os seguintes métodos de otimização:
método com recurso a algoritmos genéticos e método iterativo. Ambos os métodos são
baseados no cálculo de indicadores tecno-económicos para a determinação da solução ótima a
instalar.
Esta análise permitiu reconhecer que a estratégia de deslocamento dinâmico do preço
de carga apresenta melhores resultados na implementação de baterias, devido a uma maior e
melhor utilização da energia descarregada pelo componente. Contudo, o preço atual das
baterias não permite considerar este tipo sistemas como economicamente viáveis, tendo em
consideração os indicadores utilizados (Net Present Value, Payback Period, Taxa Interna de
Rentabilidade, Levelized Cost of Energy e Levelized Cost of Storage).
This dissertation focuses on the sizing of photovoltaic systems with batteries connected to the grid, proposing a calculation tool that allows carrying out a techno-economic feasibility analysis of their implementation. The integration of batteries in photovoltaic systems provides an increase in the energy flexibility of the installation, allowing the formulation of different energy management strategies. In this study, two strategies are considered for sizing the system, including: a conventional operating strategy (battery charges with excess photovoltaic energy) and a dynamic price shifting strategy (battery charges by the grid in periods of reduced energy tariffs). In this way, an optimization problem is established to determine the sizing of the installation, calculating: the photovoltaic power, the battery capacity and the system's operating parameters. Thus, to solve this problem, the following optimization methods are considered, method with genetic algorithms and iterative method. Both methods are based on the calculation of techno-economic indicators to determine the optimal solution to be installed. This analysis allowed us to recognize that the dynamic price shifting strategy presents better results in the implementation of batteries due to a greater and better use of the energy discharged by the component. However, the current price of batteries does not consider this type of systems as economically viable, taking into account the indicators used (Net Present Value, Payback Period, Internal Rate of Return, Leveled Energy Cost and Leveled Storage Cost).
This dissertation focuses on the sizing of photovoltaic systems with batteries connected to the grid, proposing a calculation tool that allows carrying out a techno-economic feasibility analysis of their implementation. The integration of batteries in photovoltaic systems provides an increase in the energy flexibility of the installation, allowing the formulation of different energy management strategies. In this study, two strategies are considered for sizing the system, including: a conventional operating strategy (battery charges with excess photovoltaic energy) and a dynamic price shifting strategy (battery charges by the grid in periods of reduced energy tariffs). In this way, an optimization problem is established to determine the sizing of the installation, calculating: the photovoltaic power, the battery capacity and the system's operating parameters. Thus, to solve this problem, the following optimization methods are considered, method with genetic algorithms and iterative method. Both methods are based on the calculation of techno-economic indicators to determine the optimal solution to be installed. This analysis allowed us to recognize that the dynamic price shifting strategy presents better results in the implementation of batteries due to a greater and better use of the energy discharged by the component. However, the current price of batteries does not consider this type of systems as economically viable, taking into account the indicators used (Net Present Value, Payback Period, Internal Rate of Return, Leveled Energy Cost and Leveled Storage Cost).
Descrição
Palavras-chave
Baterias indicadores tecno-económicos otimização sistema de armazenamento de energia sistema fotovoltaico sistema fotovoltaico com baterias conectado à rede (instalação)