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http://riu.ufam.edu.br/handle/prefix/8392
metadata.dc.type: | Trabalho de Conclusão de Curso |
Title: | Estudo de viabilidade técnica e econômica de sistema fotovoltaico híbrido com baterias na configuração Grid Zero |
metadata.dc.creator: | Almeida, Erick Santos de |
metadata.dc.contributor.advisor1: | Tridade, Alessandro Bezerra |
metadata.dc.contributor.referee2: | Silva, Luiz Eduardo Sales e |
metadata.dc.contributor.referee3: | Dias, Ozenir Farah da Rocha |
metadata.dc.description.resumo: | O presente estudo avalia as estratégias técnicas e econômicas de um sistema híbrido de geração fotovoltaica com banco de baterias, operando sob a estratégia grid zero, de uma casa com consumo de energia de 49,89 kWh/d localizada em Manaus. Este sistema visa eliminar a injeção de excedentes de energia na rede elétrica, atendendo à legislação vigente e mitigando problemas associados à inversão de fluxo de potência, que ocorre com mais frequência em sistemas de maior porte ou com penetração excessiva de geração solar fotovoltaica. Utilizando o software HOMER Pro, foram realizadas simulações para dimensionar os componentes do sistema, avaliar sua eficiência energética e estimar indicadores financeiros, como o Custo Presente Líquido (NPC), Retorno sobre o Investimento (ROI) e Payback. Os resultados destacam a proposta econômica limitada do sistema híbrido devido aos elevados custos iniciais de componentes como inversores híbridos e baterias. O sistema conectado exclusivamente à rede elétrica apresentou o menor NPC, de R$183.461,00, e o menor Custo Nivelado de Energia (COE), de R$0,870/kWh, sendo a opção mais econômica. A inclusão de painéis fotovoltaicos, com ou sem baterias, foi testada em NPCs mais altos, embora tenha proporcionado maior sustentabilidade energética e uma fração renovável significativa, de até 56,7%. O desempenho técnico dos painéis fotovoltaicos foi desenvolvido, com uma produção anual de 18.365 kWh e um custo nivelado de R$0,138/kWh, evidenciando sua eficiência em reduzir a dependência da rede elétrica. O banco de baterias, configurado com 7 unidades, demonstrou alta eficiência energética, e o custo médio de R$0,451/kWh para energia armazenada, comprometendo suas previsões econômicas. Conclui-se que, apesar de o sistema híbrido oferecer maior independência energética e benefícios ambientais, seu alto custo inicial e retorno financeiro limitaram sua adoção em planos onde a economia é o fator determinante. Recomenda-se a implementação de políticas públicas e incentivos financeiros para viabilizar tecnologias híbridas, alinhando-as às metas de sustentabilidade e transição energética no Brasil |
Abstract: | This study evaluates the technical and economic strategies of a hybrid photovoltaic generation system with a battery bank, operating under the grid-zero strategy, for a house with an energy consumption of 49.89 kWh/d located in Manaus. This system aims to eliminate the injection of excess energy into the electrical grid, complying with current legislation and mitigating problems associated with the inversion of power flow, which occurs more frequently in larger systems or with excessive penetration of photovoltaic solar generation. Using the HOMER Pro software, simulations were performed to size the system components, evaluate its energy efficiency and estimate financial indicators, such as Net Present Cost (NPC), Return on Investment (ROI) and Payback. The results highlight the limited economic proposal of the hybrid system due to the high initial costs of components such as hybrid inverters and batteries. The system connected exclusively to the electrical grid presented the lowest NPC, of R$183,461.00, and the lowest Levelized Cost of Energy (COE), of R$0.870/kWh, being the most economical option. The inclusion of photovoltaic panels, with or without batteries, was tested at higher NPCs, although it provided greater energy sustainability and a significant renewable fraction, of up to 56.7%. The technical performance of the photovoltaic panels was developed, with an annual production of 18,365 kWh and a levelized cost of R$0.138/kWh, evidencing its efficiency in reducing dependence on the electrical grid. The battery bank, configured with 7 units, demonstrated high energy efficiency, and the average cost of R$0.451/kWh for stored energy, compromising its economic forecasts. It is concluded that, although the hybrid system offers greater energy independence and environmental benefits, its high initial cost and financial return limited its adoption in plans where economy is the determining factor. It is recommended that public policies and financial incentives be implemented to make hybrid technologies viable, aligning them with sustainability and energy transition goals in Brazil. |
Keywords: | Sistema híbrido de geração fotovoltaica Grid zero Banco de baterias Inversão de fluxo de potência |
metadata.dc.subject.cnpq: | ENGENHARIAS |
metadata.dc.language: | por |
metadata.dc.publisher.country: | Brasil |
metadata.dc.publisher.department: | FT - Faculdade de Tecnologia |
metadata.dc.publisher.course: | Engenharia Elétrica – Eletrotécnica - Bacharelado - Manaus |
Citation: | ALMEIDA, Erick Santos de. Estudo de viabilidade técnica e econômica de sistema fotovoltaico híbrido com baterias na configuração grid zero. 2024. 68f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Elétrica Eletrotécnica) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2024. |
metadata.dc.rights: | Acesso Aberto |
metadata.dc.rights.uri: | https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ |
URI: | http://riu.ufam.edu.br/handle/prefix/8392 |
metadata.dc.subject.controlado: | . . |
Appears in Collections: | Trabalho de Conclusão de Curso - Graduação - Engenharias |
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