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Tipo do documento: Dissertação
Título: Influência da Intermitência Solar na Vida Útil do Sistema de Armazenamento em Microrredes Isoladas Baseadas em Geração Fotovoltaica.
Título(s) alternativo(s): Influence of Solar intermitency on the life of the storage system in isolated microrenetworks based on photovoltaic generation.
Autor: SILVA NETO, Juarez Rocha 
Primeiro orientador: SAAVEDRA MENDEZ, Osvaldo Ronald
Primeiro coorientador: LEITE NETO, Pedro Bezerra
Primeiro membro da banca: SAAVEDRA MENDEZ, Osvaldo Ronald
Segundo membro da banca: LEITE NETO, Pedro Bezerra
Terceiro membro da banca: BEZERRA, Ubiratan Holanda
Quarto membro da banca: LIMA, Shigeaki Leite de
Resumo: Os sistemas de armazenamento continuam a ser uma parcela significativa no custo total de investimento e operação de microrredes isoladas baseadas em fontes renováveis. Isto tem levado a fortes investimentos em pesquisa de procedimentos, métodos e tecnologias que conduzam à preservação da vida útil desses sistemas. As baterias de chumbo ácido continuam a dominar este tipo de aplicações, entretanto vida útil é fortemente impactada pelo regime de utilização. As intermitências nas fontes renováveis em sistemas isolados são a justificativa da necessidade de baterias, entretanto são razão da perda da vida útil destes componentes. Em geral, o efeito de intermitências de curta duração é desprezado nos estudos com baterias de chumbo ácido. Neste trabalho é investigado o impacto desta variação da radiação solar diária na vida útil de um sistema de armazenamento baseado em baterias de chumbo ácido. A partir de dados reais, são construídos quatro cenários: o primeiro que representa o melhor dia medido, sendo considerado o dia “ideal” prático; o segundo, representando um cenário intermediário; o terceiro, dias com forte incidência de nuvens passageiras, causando significativa intermitência de curta duração. No quarto cenário, uma análise de sensibilidade é realizada, combinando os casos anteriores com um fator de ponderação. As simulações são realizadas utilizando dados da microrrede real de Ilha Grande – MA, com o processo de carga/descarga do banco representado pelo modelo de Schiffer. Os resultados mostram que a intermitência de curta duração tem significativo impacto na vida útil do banco. Ignorar este efeito pode ocasionar a erros grosseiros de estimativas de vida útil dos bancos de baterias. Adicionalmente, é sugerido um procedimento para identificar o valor mais apropriado para a frequência de equalização do sistema de armazenamento.
Abstract: Storage systems have a significant portion of the total O&M costs in isolated microgrids with renewable sources, leading to strong investments in research on procedures, methods, and technology that lead to the preservation of the lifespan of such systems. Lead acid batteries continue to dominate this type of applications; however, their lifespan is strongly impacted by the usage regime. The intermittence in renewable sources in isolated systems requires the use of storage systems, however, this phenomenon is the main cause of premature aging of the batteries. In general, the effect of short-term flickering is neglected in studies with acid-lead batteries. This work investigates the impact of this variation of daily solar radiation on the useful life of a storage system based on acid lead batteries. From real data, four scenarios are constructed: the first one represents the best measured day, being considered the practical "ideal" day; the second, representing an intermediate scenario; the third, days with a high incidence of passing clouds, causing significant short-term intermittence. In the fourth and last scenario, a sensitivity analysis is performed, combining the previous cases with a weighting factor. The simulations are carried out using data from the real microregion of Ilha Grande - MA, with the bank charge/discharge process represented by the Schiffer model with an equalization period of 7 days. The results show that short-term intermittence has a significant impact on the Bank's lifespan. Ignoring this effect leads to errors in battery life estimates. The effect of the solar day type is also analyzed and discussed. In addition, a procedure is suggested to identify the most appropriate value for the equalization frequency of the storage system.
Palavras-chave: Sistema de Armazenamento de Energia; Bateria de Chumbo-Ácido; Microrredes Isoladas; Vida Útil; Energia Solar Fotovoltaica
Energy Storage Systems; Schiffer Model; Lifespan; Lead Acid Batteries; Energy Solar Photovoltaic; Isolate Systems
Área(s) do CNPq: Materiais e Componentes Eletroóticos e Magnetoóticos, Materiais Fotoelétricos.
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal do Maranhão
Sigla da instituição: UFMA
Departamento: DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DA ELETRICIDADE/CCET
Programa: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE ELETRICIDADE/CCET
Citação: SILVA NETO, Juarez Rocha. Influência da Intermitência Solar na Vida Útil do Sistema de Armazenamento em Microrredes Isoladas Baseadas em Geração Fotovoltaica.. 2019. 108 folhas.Dissertação(Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Eletricidade/CCET) - Universidade Federal do Maranhão, São Luís.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: https://tedebc.ufma.br/jspui/handle/tede/tede/2743
Data de defesa: 10-May-2019
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO DE MESTRADO - PROGRAMA DE PÓS GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE ELETRICIDADE

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