Usinas reversíveis como sistema de estabilização de geração para fontes intermitentes

CALDEIRA, Marina Júnia Vilela

dc.creator	CALDEIRA, Marina Júnia Vilela
dc.date.issued	2023-02-24
dc.identifier.uri	https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3573
dc.description.abstract	The growth of renewable energy generation contributes to the decarbonization and diversification of the electricity matrix. However, it also brings challenges to the electricity sector, such as the need to install energy storage systems. In this scenario, reversible hydroelectric power plants (UHR) become relevant, as they have the potential to mitigate the intermittency of renewable sources, such as wind and solar, and increase energy security. In this context, the present work aimed to evaluate the feasibility of implementing UHR to recover the reservoir level in existing hydroelectric power plants (UHE), operating from photovoltaic energy. The existing UHE are used to guarantee energy and system reliability, while the photovoltaic plant is used to stabilize reservoir levels and complement generation. In order to achieve this objective, a simulation of a photovoltaic plant was applied to the potential UHE through the calculation of the complementary power and economic study, selecting the UHE with a low capacity factor with the most subscribers to receive the hybridization project. later, the photovoltaic system was dimensioned for this complementary power, followed by the simulation of the NPV as a function of the power in order to find the optimal complementary power, concluding with the study of the application of the UHR. Aiming at not investing in repowering the substation and line, the results show that the NPV investment curve indicates that it is better to operate with energy loss due to excess generation in a few days than to operate without overcoming the substation and line. Usually with low flow rates and consequently less rainfall, photovoltaic generation achieves higher yields, thus optimizing the UHE's capacity factor and substation/line utilization. The results showed that it is more feasible for the photovoltaic plant to operate with energy loss due to excess generation in a few days than to operate without overcoming the substation power. The viability of the UHR applied for the recovery of the reservoir level is only ensured when high tariffs for the remuneration of the storage system are adopted.	pt_BR
dc.language	por	pt_BR
dc.publisher	Universidade Federal de Itajubá	pt_BR
dc.rights	Acesso Aberto	pt_BR
dc.subject	Usinas hidrelétricas	pt_BR
dc.subject	Usina reversível	pt_BR
dc.subject	Energia renovável	pt_BR
dc.subject	Armazenamento de energia	pt_BR
dc.subject	Plantas híbridas	pt_BR
dc.subject	Geração fotovoltaica	pt_BR
dc.title	Usinas reversíveis como sistema de estabilização de geração para fontes intermitentes	pt_BR
dc.type	Dissertação	pt_BR
dc.date.available	2023-03-29
dc.date.available	2023-03-29T12:51:03Z
dc.date.accessioned	2023-03-29T12:51:03Z
dc.creator.Lattes	http://lattes.cnpq.br/0341172398811880	pt_BR
dc.contributor.advisor1	SANTOS, Ivan Felipe Silva dos
dc.contributor.advisor1Lattes	http://lattes.cnpq.br/1175675008975515	pt_BR
dc.contributor.advisor-co1	FERRAZ, Guilherme Martinez Figueiredo
dc.contributor.advisor-co1Lattes	http://lattes.cnpq.br/9294436011240577	pt_BR
dc.description.resumo	O crescimento da geração de energias renováveis contribui para a descarbonização e diversificação da matriz elétrica. Contudo, também traz desafios ao setor elétrico como a necessidade de instalação de sistemas de armazenamento de energia. Nesse cenário as usinas hidrelétricas reversíveis (UHR) se tornam relevantes, por possuírem potencialidade para mitigar a intermitência de fontes renováveis, como eólica e solar, e aumentarem a segurança energética. Nesse contexto, o presente trabalho objetivou avaliar a viabilidade de implantar UHR para recuperação do nível do reservatório em usinas hidrelétricas (UHE) já existentes, operando a partir de energia fotovoltaica. As UHE já existentes são utilizadas para a garantia energética e confiabilidade do sistema, já a usina Fotovoltaica é usada para a estabilização dos níveis do reservatório e complementariedade de geração. Para que tal objetivo fosse atingido, aplicou-se a simulação de uma planta fotovoltaica nas potenciais UHE através do cálculo da potência complementar e estudo econômico, selecionando as UHE de baixo fator de capacidade mais qualificadas a receberem o projeto de hibridização. Posteriormente se dimensionou o sistema fotovoltaico para essa potência complementar, seguindo da simulação do VPL em função da potência de modo a achar a potência ótima de complementariedade, concluindo com o estudo de aplicação da UHR. Visando o não investimento em repotencialização da subestação e linha, os resultados apontam por meio do VPL que é melhor operar com perda de energia por excesso de geração em alguns dias do que operar sem superação da subestação e linha. Geralmente com baixas vazões e consequente menor pluviometria a geração fotovoltaica atinge um maior rendimento, otimizando assim o fator de capacidade da UHE e utilização da subestação/linhas. Os resultados demonstram que é mais viável para a planta fotovoltaica operar com perda de energia por excesso de geração em alguns dias do que operar sem superação da potência da subestação. Já a viabilidade da UHR aplicada para recuperação do nível do reservatório só é assegurada quando tarifas elevadas para remuneração do sistema de armazenamento são adotadas.	pt_BR
dc.publisher.country	Brasil	pt_BR
dc.publisher.department	IEM - Instituto de Engenharia Mecânica	pt_BR
dc.publisher.program	Programa de Pós-Graduação: Mestrado - Engenharia de Energia	pt_BR
dc.publisher.initials	UNIFEI	pt_BR
dc.subject.cnpq	CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECÂNICA::ENGENHARIA DE ENERGIA	pt_BR
dc.relation.references	CALDEIRA, Marina Júnia Vilela. Usinas reversíveis como sistema de estabilização de geração para fontes intermitentes. 2023. 106 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Energia) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2023.	pt_BR