Dimensionamento de um sistema híbrido de geração de energia renovável para atendimento da empresa de saneamento de Tucuruí
Faced with the gradual but constant increase in electricity tariffs in the country, new alternatives for generating own energy, known as distributed generation, are increasingly being sought. Renewable energy sources play a key role in sustainability, especially solar energy. This study aims to eval...
| Autor principal: | SOUSA, Carlos Eduardo Ferraz Souza de |
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| Grau: | Trabalho de Curso - Graduação - Monografia |
| Publicado em: |
2022
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| Acesso em linha: |
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oai:https:--bdm.ufpa.br:8443:prefix-46872025-01-24T14:50:16Z Dimensionamento de um sistema híbrido de geração de energia renovável para atendimento da empresa de saneamento de Tucuruí Dimensioning of a hybrid renewable energy generation system for a sanitation company at Tucuruí-PA SOUSA, Carlos Eduardo Ferraz Souza de MESQUITA, André Luiz Amarante http://lattes.cnpq.br/1331279630816662 FURTADO, Gilton Carlos de Andrade http://lattes.cnpq.br/0986142198820433 Geração solar Armazenamento bombeado (PHES) Bombas funcionando como turbinas (BFT) Custo de energia Distribuição de água Economia Solar generation Pumped-Hydro Energy Storage (PHES) Pump as Turbine (PAT) Energy cost Water distribution Savings CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA::GERACAO DA ENERGIA ELETRICA Faced with the gradual but constant increase in electricity tariffs in the country, new alternatives for generating own energy, known as distributed generation, are increasingly being sought. Renewable energy sources play a key role in sustainability, especially solar energy. This study aims to evaluate the feasibility of replacing the current energy supply of a water distribution authority in the region of Tucuruí-PA, from the local utility company, for a more profitable alternative through the combination of floating solar generation and pumped energy storage. To this end, a survey was carried out of the current energy consumption and how much it represents in costs for the enterprise. Then, the availability and amount of solar energy that could be generated on site was verified, allowing the design of a floating photovoltaic unit arranged in a lake placed in the region. An energy storage system was designed as well, in the form of pumping water to different reservoirs, in order to store the available hydropower energy. For the storage system, hydraulic pumps were selected that would also be used as turbines and, to calculate its behavior, a method for predicting the behavior of the pump as turbine outside the nominal point was applied. Analyzes of the system operation were carried out, so that the system could operate as efficiently as possible. Periods of solar generation were interspersed with generation by pumped storage, thus supplying the energy demand of the studied company. Finally, the study analyzes the revenues and expenses generated by the application of the project, in addition to highlighting the savings that can be made in a few years of use in the energy cost of the enterprise. In 8 years, the projected system acquires autonomy and, in 20, it is possible to save more than 30 million BRL, allowing an expansion of the activities currently carried out or even the investment in other business areas. Frente ao aumento gradual, porém constante, das tarifas de energia elétrica no país, cada vez mais tem se buscado novas alternativas de geração de energia própria, conhecidas como geração distribuída. As fontes de energia renováveis têm um papel fundamental para a sustentabilidade, principalmente a energia solar. Este estudo tem por objetivo avaliar a viabilidade de substituição do atual fornecimento de energia de uma autarquia de distribuição de água da região de Tucuruí-PA, proveniente da concessionária local, por uma alternativa mais rentável através da combinação de geração solar flutuante e armazenamento de energia bombeado. Para tal, realizou-se um levantamento do consumo atual de energia e o quanto este representa em custos para a empresa. Em seguida, verificou-se a disponibilidade e a quantidade de energia solar que poderia ser gerada no local, permitindo o dimensionamento de uma unidade fotovoltaica flutuante disposta em um dos lagos da região. Também foi projetado um sistema de armazenamento de energia, na forma de bombeamento de água para diferentes reservatórios, a fim de armazenar a energia potência hídrica disponível. Para o sistema de armazenamento, foram selecionadas bombas hidráulicas que também seriam utilizadas como turbinas e, para calcular o comportamento desta, um método para a predição do comportamento da bomba funcionando como turbina (BFT) fora do ponto nominal foi aplicado. Análises do funcionamento do sistema foram realizados, de forma que o sistema pudesse operar da forma mais eficiente possível. Períodos de geração solar foram intercalados com geração pelo armazenamento bombeado, suprindo assim a demanda energética da empresa estudada. O estudo, por fim, analisou as receitas e despesas gerados pela aplicação do projeto, além de ressaltar a economia que poderá ser feita em poucos anos de uso no custo de energia do estabelecimento. Em 8 anos, o sistema projetado adquire autonomia e, em 20, é possível economizar mais de R$ 30 milhões, permitindo que haja uma expansão das atividades atualmente exercidas ou, até mesmo, o investimento em outras áreas do negócio. 2022-11-17T16:40:12Z 2022-11-17T16:40:12Z 2022-10-03 Trabalho de Curso - Graduação - Monografia SOUSA, Carlos Eduardo Ferraz Souza de. Dimensionamento de um sistema híbrido de geração de energia renovável para atendimento da empresa de saneamento de Tucuruí. Orientador: André Luíz Amarante Mesquita; Coorientador: Gilton Carlos de Andrade Furtado. 2022. 85 f. Trabalho de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) – Faculdade de Engenharia Mecânica, Campus Universitário de Tucuruí, Universidade Federal do Pará, Tucuruí, 2022. Disponível em: https://bdm.ufpa.br:8443/jspui/handle/prefix/4687. Acesso em:. https://bdm.ufpa.br:8443/jspui/handle/prefix/4687 Acesso Aberto Disponível na Internet via Sagitta |
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Biblioteca Digital de Monografias - UFPA |
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Faced with the gradual but constant increase in electricity tariffs in the country, new alternatives for generating own energy, known as distributed generation, are increasingly being sought. Renewable energy sources play a key role in sustainability, especially solar energy. This study aims to evaluate the feasibility of replacing the current energy supply of a water distribution authority in the region of Tucuruí-PA, from the local utility company, for a more profitable alternative through the combination of floating solar generation and pumped energy storage. To this end, a survey was carried out of the current energy consumption and how much it represents in costs for the enterprise. Then, the availability and amount of solar energy that could be generated on site was verified, allowing the design of a floating
photovoltaic unit arranged in a lake placed in the region. An energy storage system was designed as well, in the form of pumping water to different reservoirs, in order to store the available hydropower energy. For the storage system, hydraulic pumps were selected that would also be used as turbines and, to calculate its behavior, a method for predicting the behavior of the pump as turbine outside the nominal point was applied. Analyzes of the system operation were carried out, so that the system could operate as efficiently as possible. Periods of solar generation were interspersed with generation by pumped storage, thus supplying the energy demand of the studied company. Finally, the study analyzes the revenues and expenses generated by the application of the project, in addition to highlighting the savings that can be made in a few years of use in the energy cost of the enterprise. In 8 years, the projected system acquires autonomy and, in 20, it is possible to save more than 30 million BRL, allowing an expansion of the activities currently carried out or even the investment in other business areas. |
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