Stochastic analysis of the technical and financial impacts and economic feasibility of the integration of Distributed Solar Energy Systems with storage in real feeder
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| 1. Verfasser: | |
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| Publikationsdatum: | 2025 |
| Format: | Master thesis |
| Sprache: | eng |
| Quelle: | Repositório Institucional da UnB |
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Zusammenfassung: | Dissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, 2025. |
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| spelling | Togo, Henrique Augusto GomesFerreira Filho, Anésio de Leles2025-11-12T19:24:18Z2025-11-12T19:24:18Z2025-11-122025-07-31TOGO, Henrique Augusto Gomes. Stochastic analysis of the technical and financial impacts and economic feasibility of the integration of distributed solar energy systems with storage in real feeder. 2025. 143 f., il. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) — Universidade de Brasília, Brasília, 2025.http://repositorio.unb.br/handle/10482/53041Dissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, 2025.Este estudo tem como objetivo desenvolver uma metodologia estocástica para a avaliação conjunta i) dos impactos técnicos e econômicos associados à inserção de sistemas fotovoltaicos (SFV) e de armazenamento distribuído de energia elétrica (SAE) em alimentadores reais de redes de distribuição, e ainda, ii) da viabilidade econômica dos mencionados recursos energéticos distribuídos (RED). A investigação estrutura-se em três etapas complementares. Inicialmente, realizam-se simulações técnicas para quantificar os efeitos da integração das referidas tecnologias sobre os indicadores operacionais das redes, tais como níveis de tensão, perdas técnicas e fluxos de potência, considerando-se quatro estratégias de controle das baterias, a saber, autoconsumo, arbitragem de preço, peak shaving e peak shaving low (elaborada para eliminar o fluxo reverso de potência). De posse dos resultados da análise técnica, são realizadas duas análises complementares referentes aos impactos financeiros: uma sob a perspectiva da distribuidora (monetização dos impactos da integração dos RED na tensão, nas perdas e na demanda), e outra sob a ótica dos prosumidores (avaliação da viabilidade econômica). Para tanto, considera-se inúmeros perfis de consumo, as tarifas aplicáveis aos casos em análise, e diferentes condições de investimento. Adicionalmente, empregam-se distintos indicadores de viabilidade com o propósito de se caracterizar, de forma abrangente, a atratividade econômica do projeto. Os resultados indicam que as quatro estratégias de controle, mesmo sem qualquer compensação adicional ao prosumidor, apresentam valor presente líquido (VPL) positivo em todos os níveis de penetração avaliados, demonstrando robustez econômica. Adicionalmente, a análise de sensibilidade revela que, com a redistribuição de parte dos benefícios obtidos pela distribuidora, todas as estratégias analisadas são ainda mais viáveis financeiramente. A metodologia proposta proporciona subsídios quantitativos para a formulação de políticas públicas, o aprimoramento regulatório e a tomada de decisão por parte de consumidores e agentes do setor elétrico, contribuindo para uma inserção mais eficiente, sustentável e economicamente viável das tecnologias fotovoltaicas e de armazenamento no contexto da transição energética.This study aims to develop a stochastic methodology for the joint assessment of i) the technical and economic impacts associated with the integration of photovoltaic systems (PV) and distributed battery energy storage systems (BESS) in real distribution grid feeders, and ii) the economic viability of these distributed energy resources (DER). The investigation is structured in three complementary stages. Initially, technical simulations are performed to quantify the effects of integrating these technologies on grid operational indicators, such as voltage levels, technical losses, and power flows, considering four battery control strategies: self-consumption, price arbitrage, peak shaving, and peak shaving low (designed to eliminate reverse power flow). Based on the results of the technical analysis, two complementary analyses are performed regarding the financial impacts: one from the distributor’s perspective (monetizing the impacts of DER integration on voltage, losses, and demand), and another from the prosumer’s perspective (economic viability assessment). To this end, numerous consumption profiles, applicable tariffs, and different investment conditions are considered. Additionally, different feasibility indicators are used to comprehensively characterize the project’s economic attractiveness. The results indicate that all strategies, even without any additional compensation to the prosumer, presents a positive net present value (NPV) at all penetration levels evaluated, demonstrating economic robustness. Furthermore, sensitivity analysis reveals that, with the redistribution of part of the benefits obtained by the distributor, all analyzed strategies are even more financially viable. The proposed methodology provides quantitative support for public policy formulation, regulatory improvement, and decision-making by consumers and stakeholders in the electricity sector, contributing to a more efficient, sustainable, and economically viable integration of photovoltaic and storage technologies in the context of the energy transition.Faculdade de Tecnologia (FT)Departamento de Engenharia Elétrica (FT ENE)Programa de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaengA concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.unb.br, www.ibict.br, www.ndltd.org sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra supracitada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessStochastic analysis of the technical and financial impacts and economic feasibility of the integration of Distributed Solar Energy Systems with storage in real feederAnálise estocástica dos impactos técnicos e financeiros e da viabilidade econômica da integração de Sistemas Distribuídos de Energia Solar com armazenamento em alimentador realinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisSistemas fotovoltaicosSistemas de armazenamento à bateriaAnálise estocástica dos impactos técnicos e financeirosAnálise estocástica de viabilidade econômicaFluxo reverso de potênciareponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNBORIGINALHenriqueAugustoGomesTogo_DISSERT.pdfapplication/pdf4917544http://repositorio.unb.br/bitstream/10482/53041/1/HenriqueAugustoGomesTogo_DISSERT.pdfbaee268d4a4c431f342ba85df870cedbMD51open access10482/530412025-11-12 16:24:18.775open accessoai:repositorio.unb.br:10482/53041Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2025-11-12T19:24:18Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB) |
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