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Authors
Abstract(s)
Os sistemas de energia solar fotovoltaica são sistemas capazes de converter a energia solar em potência elétrica para alimentar os demais equipamentos utilizados atualmente, seja em habitações ou em serviços. Neste contexto, existe um contínuo aumento do interesse por parte de investidores privados nesta tecnologia. O presente trabalho tem como objetivo o projeto de um sistema de energia para uma habitação em Elvas, Portugal. Esse sistema deverá ir ao encontro dos requisitos do proprietário e deve combinar a energia solar fotovoltaica com um sistema de armazenamento energético – sistema offgrid (em que a rede elétrica nacional é desprezada e utilizada apenas em último recurso). Para que se torne possível o dimensionamento do sistema através da metodologia proposta é necessário, antes de mais, compreender como é feita a distribuição de consumo no local. Posto isto, recorreu-se ao software de simulação HOMER para compreender que, de facto, o sistema dimensionado (energia solar fotovoltaica acoplado a um sistema de armazenamento de baterias) é capaz de suprir o consumo energético da habitação. Este software foi utilizado também para explorar novos cenários com diferentes configurações, uma vez que feita uma análise de viabilidade financeira ao sistema offgrid se concluiu que o sistema não é rentável do ponto de vista económico, sendo o seu Valor Atual Líquido negativo e o período de retorno do investimento não se encontra dentro do tempo de vida dos equipamentos. Assim, os resultados mostram que o cenário mais proveitoso é de autoconsumo, em que existe ligação da habitação à rede elétrica, sem um sistema de armazenamento associado ao sistema de energia solar fotovoltaico (este de menor dimensão em relação ao cenário offgrid). Para este sistema, verifica-se um custo de energia mais baixo em relação ao que é pago atualmente pelo proprietário ao comercializador de eletricidade, sendo o seu Valor Atual Líquido positivo e o período de retorno do investimento é de aproximadamente 12 anos.
Solar photovoltaic systems are systems capable of converting solar energy into eletric power to feed eletric equipments used nowadays, either in home applications or services. In this context, there is continued interest from private consumers in this technology. The main goal of the work presented is the project of an energy system for a private residence located in Elvas, Portugal. The system must meet the owner`s requirements and should combine solar photovoltaic energy with a storage system – offgrid system (in which the national power grid is despised and used only as last resource). In order to design and size the system using the proposed methodolody it is necessary, in the first place, to understand how the distribution of consumption is made in the local of study. With this phase completed, HOMER (an energy simulation software) was used to understand that, in fact, the sized system (solar photovoltaic energy coupled to a battery storage system) is capable of providing enough energy to cover the entire consumption. HOMER was also used to explore new designs for the energy system, since the financial analysis made to the offgrid scenario concluded that this system is not economically profitable, being its Net Present Value negative and it’s not possible to have a financial return during the equipment lifetime. Therefore, results revealed that the self-consumption scenario (with connection to the national power grid and no storage system associated to the solar photvoltaic system) is the most beneficial one (note that the photovoltaic capacity installed is lower than in the offgrid case). This system presents a low cost of energy when compared to the price paid to the presente energy trader company. Its Net Present Value is positive and the payback time of the investment is close to 12 years.
Solar photovoltaic systems are systems capable of converting solar energy into eletric power to feed eletric equipments used nowadays, either in home applications or services. In this context, there is continued interest from private consumers in this technology. The main goal of the work presented is the project of an energy system for a private residence located in Elvas, Portugal. The system must meet the owner`s requirements and should combine solar photovoltaic energy with a storage system – offgrid system (in which the national power grid is despised and used only as last resource). In order to design and size the system using the proposed methodolody it is necessary, in the first place, to understand how the distribution of consumption is made in the local of study. With this phase completed, HOMER (an energy simulation software) was used to understand that, in fact, the sized system (solar photovoltaic energy coupled to a battery storage system) is capable of providing enough energy to cover the entire consumption. HOMER was also used to explore new designs for the energy system, since the financial analysis made to the offgrid scenario concluded that this system is not economically profitable, being its Net Present Value negative and it’s not possible to have a financial return during the equipment lifetime. Therefore, results revealed that the self-consumption scenario (with connection to the national power grid and no storage system associated to the solar photvoltaic system) is the most beneficial one (note that the photovoltaic capacity installed is lower than in the offgrid case). This system presents a low cost of energy when compared to the price paid to the presente energy trader company. Its Net Present Value is positive and the payback time of the investment is close to 12 years.
Description
Tese de mestrado integrado em Engenharia da Energia e do Ambiente, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2017
Keywords
Sistema solar fotovoltaico residencial Autoconsumo residencial Dimensionamento energético Teses de mestrado - 2017