Banca de QUALIFICAÇÃO: CAIO TÁCITO MIRANDA CASTRO BEZERRA DE MELO

Uma banca de QUALIFICAÇÃO de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: CAIO TÁCITO MIRANDA CASTRO BEZERRA DE MELO
DATA: 30/04/2019
HORA: 09:00
LOCAL: AUDITÓRIO DO PPGEM
TÍTULO: OTIMIZAÇÃO DE SISTEMAS DE FORNECIMENTO E CONVERSÃO DE ENERGIA COM DISPONIBILIDADE DE ENERGIA SOLAR E ARMAZENAMENTO
PALAVRAS-CHAVES: Armazenamento de energia; Otimização; Programação Linear; Energia Solar. Biomassa.
PÁGINAS: 128
RESUMO: O crescimento do setor industrial e da população mundial resultou no incremento da demanda por eletricidade. As crises e os conflitos energéticos/ambientais, associadas as políticas globais de preços dos combustíveis fósseis, estão se combinando para motivar uma mudança de paradigma de combustíveis não inflamáveis, limpos e eficientes. Com isso, a síntese de sistemas de fornecimento de energia baseados em recursos renováveis é importantíssima para o desenvolvimento sustentável e preservação ambiental. Aliado a estes fatores, o armazenamento de energia elétrica surge como alternativa aos problemas de sazonalidade provenientes das fontes alternativas, principalmente a solar e eólica, favorecendo a estabilidade e qualidade do fornecimento de energia. Assim, o presente trabalho tem por objetivo otimizar um sistema de fornecimento e conversão de energia com incorporação da energia solar, que atenda às necessidades energéticas (vapor, água quente, refrigeração e eletricidade) de um hospital localizado na cidade de João Pessoa, através de um modelo matemático baseado em Programação Linear Inteira Mista (PLIM), contemplando uma solução para as características de intermitência e variabilidade da energia solar fotovoltaica. Partindo das demandas energéticas levantadas o estudo considerou um período total de um ano, em que cada mês foi representado por dois dias representativos (dia útil e fim-de-semana) divididos em 24 períodos horários, respectivamente. A superestrutura foi construída contendo todas as possibilidades de fornecimento energético disponíveis e possibilidades de conversão energética e demandas. No sistema proposto foi imposta a utilização de 200 painéis fotovoltaicos e deixado livre a possibilidade ou não de utilização de armazenamento de energia. Até o momento a função-objetivo baseou-se apenas no critério econômico, neste caso, o custo anual (R$/ano). A otimização compreende a configuração do sistema (tipo de equipamentos a instalar e sua quantidade) e a estratégia operacional ao longo de um ano. Como resultados, já foi verificado uma economia anual de R$ 291.947, representando uma redução de 21,75% dos custos anuais com aquisição de energia e com custos de operação e manutenção do sistema em comparação a um sistema tradicional. A partir de análise de sensibilidade realizada, constatou-se que o custo de armazenamento elétrico que possibilita sua inclusão na solução ótima é um custo variável de R$ 151∙10³/MWh, ou seja, uma redução mínima de 71,62%, instalando-se 1,48 MWh de armazenamento elétrico. Devidos aos altos custos associados ao armazenamento de energia elétrica, esta opção não foi parte da solução ótima econômica. Ocorreu o mesmo com os recursos energéticos de gás natural e diesel. Observou-se, em geral, pouca variabilidade na configuração ótima obtida (econômica) em ralação ao sistema de referência, onde ocorreu principalmente a troca das caldeiras a energia elétrica pelas caldeiras a biomassa. Com isso, se gerou um aumento na despesa de aquisição de equipamentos, porém com uma redução do custo anual do sistema, principalmente devido à redução drástica no gasto com a compra de eletricidade. Assim, concluiu-se que com relação a análise econômica, é possível se obter substancial redução de custos anuais com a operação do sistema otimizado sugerido, porém levando em consideração apenas este critério, não é possível perceber influência do armazenamento de energia elétrico no sistema, devido a sua não instalação. Para verificar tal influência deverão ainda ser analisados fatores ambientais e a sensibilidade em relação às demandas energéticas e critérios técnicos e de mercado.
MEMBROS DA BANCA:
Externo à Instituição - ALBERTO J. ROMERO FREIRE
Interno - 2206749 - JOAO ALVES DE LIMA
Interno - 337396 - JOSE MAURICIO ALVES DE MATOS GURGEL
Externo ao Programa - 1508309 - MARCIO RODRIGO DE ARAUJO SOUZA
Presidente - 1991228 - MONICA CARVALHO