Categoria de Pesquisa: Desenvolvimento Experimental
Palavras-Chave; Sistema fotovoltaico, Energias renováveis, Gerenciamento de sistemas fotovoltaicos, Uso racional da energia, Inclusão energética.
Custo Total:R$ 214.326,80
Ano de Início: 2004
Áreas de Conhecimento; Eletrônica Industrial, Sistemas e Controles Eletrônicos Medidas Elétricas, Magnéticas e Eletrônicas; Instrumentação Sistemas Elétricos de Potência.
Objetivos:
Desenvolver um sistema de gerenciamento automático programável para sistemas fotovoltaicos, que proporcione melhores condições de funcionamento do mesmo, aumentando a sua confiabilidade e permitindo ao usuário o planejamento e programação das atividades de acordo com a energia armazenada disponível e com prioridades estabelecidas.
Construir um protótipo, utilizando técnicas modernas de previsão de atendimento, computação gráfica e de acionamento microprocessado, que venha a preencher uma necessidade reconhecida, na utilização de sistemas fotovoltaicos isolados.
Resultados Esperados:
- Desenvolver um protótipo de um controlador inteligente capaz de gerenciar/programar de forma automática o atendimento energético em sistemas fotovoltaicos, preservando a vida útil de seus componentes
- Melhorar o grau de satisfação de usuários de sistemas fotovoltaicos, preferentemente em áreas isoladas.
- Aumentar a confiabilidade do sistemas fotovoltaicos e a vida útill de seus componentes, diminuindo custo de manutenção.
- Contribuir à inclusão social das comunidades isoladas sem acesso à rede elétrica convencional.
Justificativa:
O Brasil tem cerca de 80 % da sua população vivendo em área urbana e 20% em área rural e estima-se entre 10 e 15% a população sem acesso à energia elétrica, o que corresponde a 4 ou 5 milhões de domicílios. O Governo Federal inicia este ano o desafio de acabar com a exclusão elétrica no país. É o programa LUZ PARA TODOS, que tem o objetivo de levar energia elétrica para mais de 12 milhões de pessoas até 2008. No entanto, atender a regiões afastadas utilizando a rede convencional se torna economicamente dispendioso ou tecnicamente inviável, como é o caso das ilhas da região norte.
A utilização de sistemas fotovoltaicos (FV) apresenta-se como uma das formas alternativas no atendimento de áreas afastadas, com as características referidas anteriormente. Esses sistemas são normalmente compostos de painéis fotovoltaicos que tem a função de gerar energia elétrica a partir da energia solar, um banco de baterias para armazenamento da energia gerada, inversores de potência para fornecimento de energia e um controlador de carga e descarga das baterias.
Porém dada à idiossincrasia e pouca familiaridade dos usuários com essa tecnologia e suas limitações além da limitação e custos altos dos controladores disponíveis (geralmente importados), os sistemas FV freqüentemente são colocados em situações anormais de operação. Os usuários, por sua vez, estão geralmente interessados apenas em receber energia de forma continuada e confiável, sem se preocupar com o equipamento. O uso inadequado desses sistemas pode levar, entre outras coisas, ao sobre-carregamento do equipamento e comprometimento do banco de baterias, desconforto do usuário com o interrompimento abrupto de fornecimento de energia elétrica. Este último fator pode acarretar no descrédito da tecnologia por parte dos usuários.
Observando estas situações freqüentemente registradas na prática, foi desenvolvida a idéia de implementar um controlador inteligente de carga e descarga que efetue o gerenciamento de energia de uma planta fotovoltaica dando ao usuário facilidades para sua utilização e ao mesmo tempo preservando o equipamento através de uma exploração otimizada do recurso energético disponível, observando a prolongação da vida útil do sistema como um todo.
Metodologia:
O sistema gerenciador posposto é composto basicamente por quatro subsistemas, a saber:
- Interface com o usuário;
- Subsistema de estimação de carga armazenada no banco de baterias;
- Subsistema de programação de atendimento;
- Subsistema acionamento de chaves.
A Interface;
Foi desenvolvida uma interface, que permitiu ao usuário adequada interação com o sistema e suas funcionalidades. Por meio dela, o usuário pode programar o sistema conforme as suas necessidades energéticas, tais como: definir os equipamentos de maior ou menor prioridade, as cargas que devem ou não ser conectadas, e até mesmo o período de tempo em que deseja ter energia disponível.
Pode-se também obter informações referentes à energia disponível, do tempo restante para que as cargas sejam desligadas, etc.
fonte: Formulário de Projeto ANEEL
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