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Este trabalho apresenta estudo acerca da instalação e integração de um sistema de microgeração preparado para redes elétricas inteligentes nas condições climáticas específicas de Curitiba-PR. São abordadas as etapas para implantar um sistema deste porte, tais como: a elaboração do projeto elétrico e a respectiva execução, a preparação do ambiente, a coleta de dados, análise das variáveis meteorológicas e simulação energética. Esta dissertação contém comparações acerca da microgeração com fonte renovável solar, utilizando medições de energia injetada na rede e simulações computacionais com o software PVsyst. Foram instaladas três tipos de tecnologias de módulos fotovoltaicos diferentes: de silício monocristalino (tipo-m), de silício policristalino (tipo-p) e de filme fino, mais especificamente de silício amorfo (Si-a). Assim, a análise realizada nesta dissertação abrange as tecnologias mais encontradas atualmente no mercado, permitindo observar o comportamento destas tecnologias nas condições climáticas locais e verificando as interações entre a energia gerada e as variáveis climáticas, como por exemplo, a radiação solar e a temperatura ambiente. Desta forma, o desenvolvimento desta pesquisa pauta-se também na verificação da quantidade de energia gerada por processo fotovoltaico com os níveis de radiação solar existentes na cidade de Curitiba e em qualificar e quantificar a influência positiva, em relação à energia injetada na rede, das baixas temperaturas da cidade neste tipo de conversão energética. Foram instalados um aerogerador de pequeno porte e uma estação solarimétrica, anemométrica e meteorológica que integrada a Rede SONDA do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), no escopo do projeto elétrico e respectiva execução deste. Portanto, o sistema instalado permite uma visão comparativa dos conceitos aplicados nas características climáticas de Curitiba e, por extensão, no Estado do Paraná, possibilitando espaços adequados para ampliar o contexto da Geração Distribuída e aumentar o volume de pesquisas relacionadas com o tema, principalmente pelo fato do sistema implantado possuir base legal no Decreto Estadual 8.842/2013 e ser instalado no Instituto de Tecnologia do Paraná (Tecpar).
This paper presents the study concerning the installation and integration of a smart grid capable microgeneration system specifically designed for climatic conditions specific to Curitiba-PR. The following are the steps to implement a system of this size, such as: summary of electronic design and execution, preparation of the environment, data collection, analysis of meteorological variables and energy simulation. This thesis contains comparisons of microgeneration with renewable solar power, using energy measurements into the grid and computational simulations with PVsyst software. Three types of photovoltaic modules of different technologies were installed: silicon monocrystalline (m-type), polycrystalline silicon (p-type) and thin film, more specifically Amorphous silicon (a-Si). Thus, the analysis in this paper covers the most up-to-date technologies found in the market, allowing the observation of the behavior of these technologies in local climatic conditions and validating the interactions between energy generated and climatic variables, such as solar radiation and ambient temperature. In this way the development of this research topic is also directed towards the verification of the amount of energy generated by the photovoltaic process with existing levels of solar radiation in the city of Curitiba and, additionally, qualify and quantify the positive influence of energy injected into the network with respect to the low temperatures of town with this type of energy conversion. A small wind turbine along with a solar monitoring station, anemometer, and weather station that integrates with the SONDA Network of the National Institute for Space Research (INPE) was installed to monitor the scope electric design and its execution. Therefore, the installed system allows a comparative overview of the concepts applied in the climatic conditions of Curitiba and, by way of extension, the State of Paraná, enabling the possibly of additional workspace for Distributed Generation and increases the volume research related to the theme, mainly due to fact that the implanted system has legal basis in the State Decree 8842/2013 to be installed at the Paraná Institute of Technology (Tecpar).
Data da defesa: 28/08/2014
Banca Examinadora
Orientador(a): Rodrigo Jardim Riella (Lactec)
Membro da Banca: Lúcio de Medeiros (Lactec)
Membro da Banca: Rogers Demonti (UFPR)
Membro da Banca: Marcos Vinícios Haas Rambo (UFPR)
Palavra(s)-Chave: Microgeração. Fontes renováveis. Redes elétricas inteligentes. Aerogerador de pequeno porte. Energia solar. Energia eólica. Estação solarimétrica. Projeto elétrico.
Keywords: Micro-generation. Renewable sources. Smart grids. Micro wind turbine. Solar energy. Wind energy. Solarimetric station. Electrical design.
