[pt] DIMENSIONAMENTO, SIMULAÇÃO E OTIMIZAÇÃO DE UMA USINA TERMOELÉTRICA A GÁS NATURAL UTILIZANDO BANCO DE BATERIAS

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: MARCOS ALEXANDRE IZIDORO DA FONSECA
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: MAXWELL
• Palavras-chave em Português: [pt] EFICIENCIA; [pt] GERADORES DIESEL; [pt] BATERIA; [pt] SIMULACAO NUMERICA; [pt] GAS NATURAL; [en] EFFICIENCY; [en] DIESEL GENERATOR; [en] BATTERY; [en] NUMERICAL SIMULATION; [en] NATURAL GAS
• Link de acesso: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=61426&idi=1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=61426&idi=2; http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.61426

[pt] O inevitável crescimento da demanda por recursos energéticos, imposta por tempos de acelerada transformação econômica e social, e as imposições da pauta climática, fomentam o interesse pelo estudo de processos mais eficientes e menos poluentes. Neste contexto, por meio de simulações no MATLAB/Simulink, este trabalho realiza o dimensionamento, simulação e otimização de um sistema híbrido de geração de energia elétrica, desconectado da rede (off-grid), composto por grupos geradores e banco de baterias, visando aplicações comerciais com diferentes níveis de demanda, em cenários sazonais distintos. Também é objeto de estudo, avaliar os ganhos em eficiência e emissões de poluentes atmosféricos, comparandose os cenários simulados a partir de estimativas de linha de base. Os sistemas são compostos por geradores a Diesel (linha de base) com potências entre 600 e 5200kW, geradores a Gás Natural com potências entre 400 e 5088kW, e bancos de baterias com capacidades entre 900 e 9000kWh para os cenários alternativos. Foi realizada uma análise energética dos sistemas, considerando variação da energia, estado de carga, consumo específico de combustível, eficiência e outros, além da análise das emissões de poluentes advindos dos geradores. Por fim, com as variáveis de saída do modelo, comparou-se os resultados entre os diversos casos e os cenários de linha de base, além de analisar a influência dos fatores utilizados para criação dos cenários simulados (tipos de geração, variabilidade da carga e multiplicadores). Em comparação entre a linha de base, e o cenário mais promissor (Gás Natural + bancos de baterias), observou-se, na média, aumento de eficiência de até 19,8 por cento para o verão, e 26,7 por cento para o inverno. Além de detectar aumento das emissões de hidrocarbonetos não queimados e monóxido de carbono, e redução das emissões de óxido de nitrogênio, material particulado e dióxido de carbono.