Avaliação técnica e econômica da inserção de geração fotovoltaica com estratégias de controle em um campus universitário
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| Publication Date: | 2025 |
| Language: | por |
| Source: | Manancial - Repositório Digital da UFSM |
| Download full: | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/36695 |
Summary: | Photovoltaic solar energy has been growing a lot over the years. It is becoming a good source of sustainable energy. It can reduce electricity costs, help small businesses compete, and reduce polluting gas emissions that harm health and the environment. In this situation, it is important for places like the Federal University of Santa Maria (UFSM) to think about using this renewable source in their operations. The present work aims to analyze the electric energy demand and consumption at UFSM, through a study that evaluates the impacts resulting from the insertion of photovoltaic generation on campus. The analyses were performed using the Open Distribution System Simulator (OpenDSS) software, which is integrated with the Python programming language through the Component Object Model (COM) interface. This interface allowed the code and the simulation environment to communicate efficiently. The study had two stages, the first part looks at how adding solar panels affects the results in places where they have already been installed. In the second stage, we suggest adding new solar power plants along with control strategies. This will help reduce reverse power flows and make the most of local generation. The study compares two options: keeping the current setup without control versus adopting new photovoltaic plants with active control. This is done to see which option is better for the institution, taking into account technical aspects and economic benefits. The research also includes information about the university's energy use and the analysis of solar irradiation and the surrounding temperature in Santa Maria during 2017. This analysis is used to determine the operating conditions for the simulations. The study will look at the good and bad effects of adopting photovoltaic energy on campus, proposing practical and efficient solutions that not only reduce energy costs but also promote a cleaner and more sustainable energy matrix, benefiting the university. The results obtained indicate significant gains, especially in scenarios with active inverter control, suggesting a promising strategy for energy efficiency. It is important to continue the studies to confirm the benefits and support future implementation decisions. |
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Avaliação técnica e econômica da inserção de geração fotovoltaica com estratégias de controle em um campus universitárioTechnical and economic assessment of photovoltaic generation integration with control strategies in a university campusPhotovoltaic generationEnergy sustainabilityOpenDSSEnergy efficiencyCost reductionGeração fotovoltaicaSustentabilidade energéticaEficiência energéticaRedução de custosCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAPhotovoltaic solar energy has been growing a lot over the years. It is becoming a good source of sustainable energy. It can reduce electricity costs, help small businesses compete, and reduce polluting gas emissions that harm health and the environment. In this situation, it is important for places like the Federal University of Santa Maria (UFSM) to think about using this renewable source in their operations. The present work aims to analyze the electric energy demand and consumption at UFSM, through a study that evaluates the impacts resulting from the insertion of photovoltaic generation on campus. The analyses were performed using the Open Distribution System Simulator (OpenDSS) software, which is integrated with the Python programming language through the Component Object Model (COM) interface. This interface allowed the code and the simulation environment to communicate efficiently. The study had two stages, the first part looks at how adding solar panels affects the results in places where they have already been installed. In the second stage, we suggest adding new solar power plants along with control strategies. This will help reduce reverse power flows and make the most of local generation. The study compares two options: keeping the current setup without control versus adopting new photovoltaic plants with active control. This is done to see which option is better for the institution, taking into account technical aspects and economic benefits. The research also includes information about the university's energy use and the analysis of solar irradiation and the surrounding temperature in Santa Maria during 2017. This analysis is used to determine the operating conditions for the simulations. The study will look at the good and bad effects of adopting photovoltaic energy on campus, proposing practical and efficient solutions that not only reduce energy costs but also promote a cleaner and more sustainable energy matrix, benefiting the university. The results obtained indicate significant gains, especially in scenarios with active inverter control, suggesting a promising strategy for energy efficiency. It is important to continue the studies to confirm the benefits and support future implementation decisions.A energia solar fotovoltaica está crescendo cada vez mais ao longo dos anos, estabelecendo-se como uma promissora fonte de energia sustentável. Podendo assim, reduzir os custos da eletricidade, melhorar a competitividade dos pequenos empreendimentos e contribuir para redução de emissões de gases poluentes, que prejudicam a saúde e o meio ambiente. Nesse contexto, torna-se relevante que instituições, como a Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), considerem a integração dessa fonte renovável em suas operações. O presente trabalho tem como objetivo analisar a demanda e o consumo de energia elétrica da UFSM, por meio de um estudo que avalia os impactos decorrentes da inserção da geração fotovoltaica no campus. As análises foram realizadas utilizando o software Open Distribution System Simulator (OpenDSS), integrado à linguagem de programação Python por meio da interface Component Object Model (COM), o que permitiu uma comunicação eficiente entre código e ambiente de simulação. O estudo foi estruturado em duas etapas, na primeira, são comparados os resultados de cenários com e sem geração fotovoltaica em locais onde já existem usinas instaladas. Na segunda etapa, propõe-se a inserção de novas usinas fotovoltaicas, associadas a estratégias de controle, com o objetivo de mitigar fluxos de potência reversos e maximizar o aproveitamento da geração local. A partir da comparação entre os dois cenários, manutenção da configuração atual sem controle ou adoção de novas usinas com controle ativo, busca-se identificar a alternativa mais vantajosa para a instituição, considerando tanto os aspectos técnicos quanto os benefícios econômicos. A pesquisa também contempla a caracterização do perfil de consumo e demanda elétrica da universidade, bem como a análise da irradiação solar e da temperatura ambiente no município de Santa Maria no ano de 2017, a fim de estabelecer as condições operacionais das simulações. O estudo visa avaliar os impactos positivos e negativos da adoção da energia fotovoltaica no campus, propondo soluções práticas e eficientes que não apenas reduzam os custos com energia, mas também promovam uma matriz energética mais limpa e sustentável, beneficiando a universidade. Os resultados obtidos indicam ganhos significativos, especialmente nos cenários com controle ativo nos inversores, apontando para uma estratégia promissora de eficiência energética. É importante continuar os estudos para confirmar os benefícios e apoiar futuras decisões de implantação.Universidade Federal de Santa MariaBrasilUFSMCentro de TecnologiaSperandio, MauricioCalone, Emily Oliveira2025-10-23T10:49:10Z2025-10-23T10:49:10Z2025-07-17Trabalho de Conclusão de Curso de Graduaçãoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfhttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/36695porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2025-10-23T10:49:11Zoai:repositorio.ufsm.br:1/36695Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/PUBhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.com||manancial@ufsm.bropendoar:2025-10-23T10:49:11Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false |
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