Ciência e Tecnologia: bases para o Desenvolvimento Social
20 a 25 de outubro de 2014
Trabalho 3232
| ISSN | 2237-9045 |
|---|---|
| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Engenharia, ergonomia e segurança do trabalho |
| Setor | Departamento de Engenharia Elétrica |
| Bolsa | PIBITI/CNPq |
| Conclusão de bolsa | Sim |
| Apoio financeiro | CAPES, CNPq, FAPEMIG |
| Primeiro autor | Valentim Ernandes Neto |
| Orientador | JOSE TARCISIO DE RESENDE |
| Outros membros | Allan Fagner Cupertino, HEVERTON AUGUSTO PEREIRA |
| Título | Desenvolvimento e construção de um sistema de carregamento de baterias usando técnicas não lineares de controle |
| Resumo | O crescimento da energia solar fotovoltaica no mundo é inegável, desenvolvimento não apenas em quantidade de painéis instalados, mas sobretudo na tecnologia empregada na produção deste tipo de energia. Um sinal deste avanço é a melhoria da eficiência das células fotovoltaicas. Enquanto no fim dos anos 90 a melhor eficiência obtida era em torno de 25%, consegue-se hoje um patamar acima de 40%. Dentre outros fatores, destaca-se a redução do preço dos painéis e os incentivos de governos para que haja uma diversificação das fontes de geração de energia. As legislações tendem a acompanhar essas mudanças, de forma a regulamentar o uso das matrizes energéticas, incentivar empresas e cidadãos a usarem fontes alternativas de energia e de reduzir o desperdício. Políticas de incentivo à energia fotovoltaica, como a Net Metering e Feed-in Tariff, tem sido adotadas em vários países, à exemplo da Alemanha e Estados Unidos, e vêm obtendo evidente sucesso. Nesse contexto, está em processo de implantação no Brasil a chamada Tarifa Branca, uma nova opção de tarifa que sinaliza aos consumidores a variação do valor da energia conforme o dia e o horário do consumo. Com a Tarifa Branca, o consumidor passa a ter possibilidade de pagar valores diferentes em função da hora e do dia da semana. Com sua adoção, o consumidor poderá adotar hábitos que priorizem o uso da energia fora do período de ponta, diminuindo fortemente o consumo na ponta e no intermediário. Nos dias úteis, o valor varia em três horários: ponta, intermediário e fora de ponta. Nos feriados nacionais e finais de semana, o valor é sempre fora de ponta. Neste contexto, este trabalho propõe o desenvolvimento de um sistema conectado à rede capaz de carregar baterias usando energia solar fotovoltaica e o controle baseado em passividade. Esse sistema é composto por dois conversores elevadores de tensão, um bidirecional atuando como seguidor de máxima potência (MPPT), e controlando fluxo de potência entre as baterias e os demais componentes, e um unidirecional para manter a tensão no barramento c.c. do inversor no valor determinado. O inversor, por sua vez, é responsável por conectar o sistema com a rede. Diante das simulações em Matlab/Simulink, foi perceptível a robustez da técnica não linear de controle empregada, tendo em vista a magnitude das variações impostas na potência gerada pelo painel e na potência consumida pela carga. O painel conseguiu trabalhar na região de máxima potência e a tensão no barramento c.c. do inversor foi mantida no valor de referência. Conseguiu-se utilizar a energia armazenada nas baterias nos horários de pico, em que a tarifa cobrada pelo consumo é mais alta. Nos horários fora de ponta, de tarifa menor, o painel foi capaz de carregar as baterias, enquanto a potência proveniente da rede alimentava a carga. Daí a importância do sistema, que além de utilizar uma fonte alternativa, propicia economia no valor pago pela energia consumida. |
| Palavras-chave | Energia solar fotovoltaica, Controle não linear, Bateria |
| Forma de apresentação..... | Oral |