Viabilidade de utilização de energias renováveis em unidades de produção de energia elétrica de pequena dimensão

Abstract

As energias renováveis vêm surgindo como solução para substituir sistemas fósseis de produção de energia, tendo vindo a ser realizados diversos trabalhos de otimização e dimensionamento de sistemas híbridos que combinam a produção de energia elétrica a partir de sistemas que integram derivados de petróleo e fontes alternativas de energia. Neste trabalho é estudada a viabilidade técnica, económica e ambiental da utilização de energias renováveis (fotovoltaica e eólica) como complemento de motores de combustão interna em unidades de produção de energia de pequena dimensão com qualidade de ciente de fornecimento de energia elé- trica a partir da rede. Utilizando o HOMER Legacy, foi efetuado o dimensionamento e otimização de um sistema para três diferentes localizações do globo, sendo elas Santa Cruz de La Sierra (Bolívia), Luanda (Angola) e Pyay (Myanmar). Os sistemas otimizados têm como função suportar a carga associada a uma torre de telecomunicações. A con guração da arquitetura otimizada para cada uma das localizações estudadas poderia variar com as condições locais e com o custo de combustível local: enquanto em Santa Cruz de La Sierra, o sistema ideal era composto por painéis fotovoltaicos, geradores eólicos, gerador a Diesel e rede elétrica com reduções de cerca de 25% no custo atual líquido e de 47% na quantidade de CO2 libertado face a um sistema que utiliza apenas energias fósseis, já em Luanda um sistema composto por um gerador a diesel e pela rede elétrica representava uma melhor solução. Estes resultados corroboram a utilidade das energias renováveis como alternativas aos sistemas usualmente utilizados. Em adição às conhecidas vantagens ambientais, as energias renováveis podem também, caso estejam reunidas as condições necessárias, ser uma mais valia a nível financeiro para o sistema a longo termo.

Renewable energies have been emerging as a solution to replace fossil energy production systems. Several optimization and sizing works have been carried out on hybrid systems that combine the production of electric energy using petroleum based products and alternative sources of energy. In this project a technical, economic and environmental feasibility study was carried out on using renewable energies (wind and solar) as support to internal combustion engines used in small energy production units with poor quality electricity available from the grid. Using HOMER Legacy, a system was designed and optimized for three di erent locations in the globe: Santa Cruz de La Sierra (Bolivia), Luanda (Angola) and Pyay (Myanmar). Optimized systems have the purpose of supporting a load associated with telecom towers. The optimized con guration of the system can vary from one case study to another due to local conditions or fuel cost: while in Santa Cruz de La Sierra the most suitable solution was made of photovoltaic panels, wind generators, diesel generator and grid. This solution represents reductions of about 25% in the total annualized cost, as well as 47% in the amount of CO2 released when compared to a system made of fossil energies. On the other hand, in Luanda, the most suitable solution was constituted by a diesel generator and the electricity grid. These results corroborate the usefulness of renewable energies as alternatives to regularly used systems. In addition to the well-known environmental advantages, renewable energies can, under certain conditions, also present a financial gain for the system in the long term.