Comparação de diferentes tecnologias de baterias para sistemas solares fotovoltaicos conectados à rede

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Cisco, Lenon Audibert
• Orientador(a): Wander, Paulo Roberto
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade do Vale do Rio dos Sinos
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
• Departamento: Escola Politécnica
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Baterias; Sistemas fotovoltaicos; Avaliação de ciclo de vida
• Palavras-chave em Inglês: Vikor; Batteries; Photovoltaic systems; Life cycle assessment
• Área do conhecimento CNPq: ACCNPQ::Engenharias::Engenharia Mecânica
• Link de acesso: http://repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/12940

A geração de energia solar fotovoltaica conectada à rede é uma realidade no Brasil, e a crescente expansão da mesma apresenta vantagens e também desafios para a rede elétrica. A fim de minimizar os efeitos da dependência climática e picos de geração durante os horários de sol, a utilização de sistemas de armazenamento de energia se apresenta como solução. Porém a implementação e utilização de baterias representa também um aumento no custo do sistema e de impactos ambientais associados. Neste trabalho foram comparadas três tecnologias de baterias via método de decisão multi-objetivo Vikor: Íon-Lítio, Chumbo-Ácido e Níquel-Cádmio, visando obter uma recomendação de sistema que melhor se adeque aos parâmetros: emissões de carbono e custo de energia, desempenho técnico, vida útil da bateria e aspectos econômicos. O algoritmo de decisão é aplicado para situação em que cada parâmetro tem o mesmo peso, e também em cenários alternativos onde a decisão tenha um viés direcionado ambiental, econômico ou de desempenho elétrico. Para o levantamento dos aspectos ambientais, utiliza-se dados de avaliação do ciclo de vida berço ao portão, sendo o sistema dimensionado para uma residência padrão de baixo consumo. O presente trabalho encontrou que a bateria de íon-lítio apresenta o melhor desempenho dentre os aspectos avaliados, sendo a bateria chumbo ácido a intermediária e a bateria de níquel-cádmio a tecnologia com a maior distância da solução ideal. Em cenários alternativos onde a tomada de decisão favoreça aspectos ambientais e elétricos, a bateria de íon lítio ainda se coloca como a recomendada pelo método. Já em um cenário onde o custo seja priorizado, encontrou-se uma recomendação da utilização de baterias de níquel-cádmio.