ANÁLISE DE VIABILIDADE TÉCNICA E ECONÔMICA PARA SISTEMAS OFF-GRID E ON-GRID UTILIZANDO FONTES EÓLICA E CGH

ANÁLISE DE VIABILIDADE TÉCNICA E ECONÔMICA PARA SISTEMAS OFF-GRID E ON-GRID UTILIZANDO

FONTES EÓLICA E CGH.

GUILHERME T. PINHEIRO, HENRIQUE S. EICHKOFF, LUCAS B. TARONE

Universidade Federal do Pampa – UNIPAMPA Centro de Tecnologia de Alegrete – CTA

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Abstract⎯ The following paper aims to realizeing an economic tech- nical evaluation adequately, defining specifically wind energy and small hydroelectric plants, where such analysis will be divided into two stages. Aiming at a correct procedure for these steps, will be used computer soft- ware HOMER Energy, and we take as a reference, the stipulated script for this activity, where were better demonstrated some examples involv- ing the installation with minigenerator or microgenerator and analysis of conventional and white tariffs modalities, with distributed generation. In addition, it also provided some technical information for such tariffs, making it possible to emphasize that the information received, along with the achievement of specified procedures, helped to a better under- standing.

Keywords⎯. wind energy, hydroelectric plants, minigenerator, micro- generator, distributed generation.

Resumo⎯ O seguinte artigo possui como objetivo realizar uma avalia- ção técnico econômica de maneira adequada, definindo de forma espe- cífica energia eólica e pequenas centrais hidrelétricas, onde tal análise será dividida em duas etapas. Visando um procedimento correto para as referidas etapas, será utilizado o software computacional HOMER Energy, além de tomarmos como referência, o roteiro estipulado para esta atividade, onde foram melhor demonstrados alguns exemplos envol- vendo a instalação com minigerador ou microgerador e a análise das mo- dalidades tarifárias convencional e branca, com geração distribuída. Além disso, também foram fornecidos determinados dados técnicos para tais tarifas, tornando possível ressaltar que as informações recebidas, juntamente com a realização dos procedimentos especificados, auxilia- ram para uma melhor compreensão de todos.

Palavras-chave⎯ energia eólica, centrais hidrelétricas, minigerador , microgerador, geração distribuída.

1. INTRODUÇÃO

Atualmente, há uma busca crescente de novos formas de geração de energia que possam proporcionar uma maior autonomia ao consumido, dentre elas, destaca-se a geração distribuída, que se faz o uso de fontes renováveis, por exemplo, energia eólica, a partir do vento, e hidrelé- tricas, a partir da PCHs (Pequenas Centras Hidrelétricas) e CGHs (Centrais Geradoras Hidrelétricas). Para isso, se se faz o uso de dois sistemas, OFF-GRID e ON-GRID. O sistema OFF-GRID não necessita de conexão com a rede elétrica, podendo armazenar energia em baterias. O sis- tema ON-GRID, possui conexão com a rede elétrica, e o excedente de energia produzido é injetado na rede.

Para o Segundo trabalho da disciplina de Distribuição de Energia Elétrica, foi de responsabilidade do grupo em questão compreender como realizar um projeto de viabili- dade econômica e técnica, onde tal trabalho, como já es- pecificado, foi dividido em duas etapas. Na primeira situ- ação, o referido projeto foi realizado para um período de 15 anos, de implementação de um determinado sistema de geração distribuída (isolado da rede) para um consumidor apresentando demanda de pico de 5 kW, por meio da uti- lização do já mencionado software HOMER Energy. Logo, para este procedimento, foram considerados valores

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atuais obtidos por meio de fabricantes para os custos de implementação da fonte e de substituição.

Consequentemente para a segunda etapa, foi desenvol- vida uma análise semelhante, no entanto, considerando a conexão de um certo sistema com a rede elétrica (sistema ON-GRID), sobre vigor das tarifas branca e convencional. Assim sendo, para esta etapa, foi realizada uma determi- nada comparação envolvendo a utilização do modelo da tarifa branca, levando em conta uma queda na taxa de 10% ao ano para o preço dos equipamentos de geração distri- buída, por um período de 5 anos. Portanto, todas as infor- mações obtidas, juntamente com os resultados atingidos através das simulações efetuadas, serão demonstrados ao decorrer do artigo.

1. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

1. Energia Eólica

De acordo com [1], energia eólica pode ser definida como uma energia cinética compreendida nas massa de ar que se encontram em movimento, logo, o aproveitamento de tal energia acontece através da conversão de energia cinética de translação para energia cinética de rotação com a aplicação de turbinas eólicas, visando a produção de energia, ou com a aplicação de cataventos, para trabalhos mecânicos como por exemplo, o bombeamento d’água.

1. Turbinas Eólicas

Nos dias de hoje, existem no mundo mais de 30 mil turbinas eólicas em estado de operação, portanto, é válido ressaltar que melhorias estão ocorrendo em relação aos equipamentos, envolvendo custos, confiabilidade e de- sempenho.[1] As referidas turbinas, apresentam atual- mente em sua composição estrutura não-flexível, pás, ali- nhamento ativo, eixo de rotação horizontal e gerador de indução, porém, algumas características da mesma ainda resultam em questionamentos, como a aplicação do con- trole para o ângulo de passo das pás, com o intuito de li- mitar a potência máxima que for produzida.

Com isso, a tendência é de utilizar uma determinada associação entre técnicas de controle para a potência em pás que possuem a capacidade de modificar o ângulo de passo, visando o ajuste da potência gerada. Portanto, re- centemente podem ser consideradas como as inovações do setor tecnológico mais importantes, a utilização do acio- namento direto, com geradores síncronos e novos sistemas de controle que irão permitir que as turbinas funcionem em velocidade variável, com algum tipo de gerador. Logo, a tecnologia atual fornece uma diversidade de máquinas, conforme a aplicação ou local da instalação.