ISEP - DM – Energias Sustentáveis
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Browsing ISEP - DM – Energias Sustentáveis by advisor "Andrade, António Carvalho de"
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- Análise dos sistemas termo-solares de produção de energia eléctricaPublication . Ferreira, Sérgio Fernando Oliveira; Andrade, António Carvalho deActualmente a humanidade depara-se com um dos grandes desafios que é o de efectivar a transição para um futuro sustentável. Logo, o sector da energia tem um papel chave neste processo de transição, com principal destaque para a energia solar, tendo em conta que é uma das fontes de energias renováveis mais promissoras, podendo no médiolongo prazo, tornar-se uma das principais fontes de energia no panorama energético dos países. A energia solar térmica de concentração (CSP), apesar não ser ainda conhecida em Portugal, possui um potencial relevante em regiões específicas do nosso território. Logo, o objectivo deste trabalho é efectuar uma análise detalhada dos sistemas solares de concentração para produção de energia eléctrica, abordando temas, tais como, o potencial da energia solar, a definição do processo de concentração solar, a descrição das tecnologias existentes, o estado da arte do CSP, mercado CSP no mundo, e por último, a análise da viabilidade técnico-económica da instalação de uma central tipo torre solar de 20 MW, em Portugal. Para que este objectivo fosse exequível, recorreu-se à utilização de um software de simulação termodinâmica de centrais CSP, denominado por Solar Advisor Model (SAM). O caso prático foi desenvolvido para a cidade de Faro, onde foram simuladas quatro configurações distintas para uma central do tipo torre solar de 20 MW. Foram apresentados resultados, focando a desempenho diário e anual da central. Foi efectuada uma análise para avaliação da influência da variabilidade dos parâmetros, localização geográfica, múltiplo solar, capacidade de armazenamento de calor e fracção de hibridização sobre o custo nivelado da energia (LCOE), o factor de capacidade e a produção anual de energia. Conjuntamente, é apresentada uma análise de sensibilidade, com a finalidade de averiguar quais os parâmetros que influenciam de forma mais predominante o valor do LCOE. Por último, é apresentada uma análise de viabilidade económica de um investimento deste tipo.
- Análise técnica e económico-financeira de um sistema de abastecimento de veículos zero emissões integrando um sistema fotovoltaicoPublication . Rocha, Nuno Miguel Martins da; Andrade, António Carvalho deCom o aumento da população mundial registado nos últimos anos surgiu também uma maior procura energética. Esse aumento foi inicialmente colmatado recorrendo essencialmente a fontes de origem fóssil, pelo facto destas serem mais baratas. No entanto, essa tendência de preços baixos sofreu o primeiro abalo nos anos 70 do século passado, altura em que o preço do petróleo disparou, devido a questões políticas. Nessa altura ficou visível para os países ocidentais o quanto estes eram dependentes dos países produtores de petróleo que, em geral, são instáveis politicamente. Começou então a procura de fontes energéticas alternativas. Além da questão económica do aumento do preço dos combustíveis, existe também o problema ambiental. Os maiores responsáveis pela emissão de gases efeito estufa (GEE) são os combustíveis fósseis. Os GEE contribuem para o aquecimento global, o que origina fenómenos ambientais severos que poderão levar a mudanças climáticas significativas. As energias renováveis apresentam-se como a solução mais viável ao problema energético e ambiental que se verifica actualmente, porque permitem colmatar o aumento da procura energética de uma forma limpa e sustentável. Na sequência destes problemas surgiram nos últimos anos veículos que permitem reduzir ou mesmo eliminar o consumo de combustíveis fósseis, como os veículos híbridos eléctricos, eléctricos e a hidrogénio. Nesta dissertação analisa-se um sistema que foi pensado para ser implementado em áreas de serviço, que permite efectuar o carregamento de electric vehicles (EV) utilizando energia eléctrica de origem fotovoltaica e a produção de hidrogénio para os fuels cell electric vehicles (FCEV). É efectuada uma análise económica do sistema, uma análise ambiental e analisou-se também o impacto na redução da dependência do país em relação ao exterior, sendo ainda efectuada uma pequena análise ao sistema MOBIE. No caso dos veículos a hidrogénio, foi determinada qual seria a melhor opção em termos económicos, para a produção de hidrogénio considerando três regimes de produção: recorrendo apenas à energia eléctrica proveniente do sistema fotovoltaico, apenas à energia eléctrica da rede, ou uma combinação dos dois regimes. O sistema estudado nesta dissertação apresenta um enorme potencial a nível energético e ambiental, surgindo como alternativa para abastecer os veículos que irão permitir, no futuro, eliminar a dependência energética em relação às fontes fósseis e ao mesmo tempo diminuir a quantidade de gases efeito estufa emitidos para a atmosfera.
- Dimensionamento de um Sistema de Energia Fotovoltaica para AutoconsumoPublication . Mendes, Isabel Maia; Andrade, António Carvalho deNum país cada vez mais preocupado com as alterações climáticas e com o meio ambiente, torna-se relevante estudar meios alternativos para sustentar o nosso modo de vida. Para tal, é, cada vez mais, necessário apostar em energias alternativas, renováveis, como a energia fotovoltaica. Neste contexto, foi elaborada a presente dissertação em parceria com a ERI - Engenharia, com o propósito de dimensionar um sistema fotovoltaico para autoconsumo. Com este sistema pretende-se tornar a ERI mais autossuficiente e sustentável. Inicialmente realizou-se uma investigação acerca da energia fotovoltaica, abordando o princípio de funcionamento, os equipamentos e os diversos sistemas. De seguida, foi realizada uma avaliação ao local de instalação, como a sua orientação, exposição solar, e a área disponível para a implantação. Foi apresentado o consumo da empresa, abordando todos os aspetos relevantes para a sua análise. Posteriormente, dimensionaram-se dois possíveis sistemas fotovoltaicos, com e sem armazenamento, sendo estes descritos e analisados no capítulo correspondente. Para terminar, os sistemas foram avaliados tecno-economicamente, nomeadamente em termos de custo, e que impacto a sua implantação representa nos consumos energéticos da ERI.
- Dimensionamento do Sistema Híbrido para Alimentação de Energia Elétrica da Escola Rural de Nangade (Cabo Delgado)Publication . João, Manuel António Raúl; Andrade, António Carvalho deOs combustíveis fósseis, como o carvão, o petróleo e o gás, constituem fontes de energia que em breve se esgotarão e que são demasiado caras para serem desperdiçadas pelas centrais elétricas na produção de electricidade. Para além desse facto, existem outros argumentos (sobretudo económicos) que inviabilizam a utilização destas fontes de energia em algumas regiões, abrindo caminho a fontes de energia alternativas (e.g. solar, eólica, biomassa, mini-hídricas, geotérmicas, etc) e preferencialmente com contornos locais. No caso particular de Moçambique, tem-se verificado um interesse crescente por parte do governo e de várias ONGs na promoção do uso de energias alternativas para as zonas onde a energia convencional não chega e não chegará, devido aos custos muito elevados que esse processo acarretaria. Esta dissertação apresenta um estudo aprofundado do dimensionamento dum sistema híbrido de geração de energia elétrica envolvendo gerador FV e grupo eletrogéneo de emergência para a Escola Rural da Nangade, situada no Distrito de Nangade, na Província do Cabo Delgado. São também descritos os diversos componentes e as tecnologias associadas a um sistema deste género, com a inclusão de sistemas inteligentes de controlo de energia com a utilização de inversores bidireccionais (inversores de bateria e carregadores) para sistemas isolados. Os resultados são apresentados de forma a facilitar a aplicação e montagem deste tipo de sistemas in loco. Espera-se que esta dissertação possa servir de base no futuro próximo, para a implementação deste tipo de sistemas para permitir a melhoria da qualidade de ensino através de melhores infraestruturas, democratizando desta forma o acesso à educação para as crianças das zonas rurais das várias províncias de Moçambique. Como as energias renováveis são parte integrante do Sistema Elétrico Nacional, apresenta-se resumidamente, no anexo 17, o “Plano de Desenvolvimento na Área de Energia de Moçambique”.
- Estudo da viabilidade técnico-económica de postos de carregamento para veículos elétricos utilizando coberturas fotovoltaicas nos parques de estacionamento do ISEPPublication . Bastos, Tânia Vanessa Pinheiro da Silva; Andrade, António Carvalho deO paradigma energético atual é caracterizado por uma enorme dependência de combustíveis fósseis para obtenção de energia. Para além da escassez e do preço elevado destes recursos, a sua utilização em larga escala tem graves consequências para o meio ambiente. O previsível aumento das necessidades energéticas globais, devido ao aumento da população mundial e ao desenvolvimento das denominadas economias emergentes, implica que sejam criadas alternativas para um futuro sustentável onde as energias renováveis assumem um papel fundamental. Em Portugal existem condições privilegiadas para o bom desenvolvimento no campo das energias renováveis. Como tal, há que, sempre que possível e vantajoso, utilizar este tipo de energias e proteger o ambiente. Procura-se assim com este projeto para além de apresentar um estudo teórico, proporcionar uma orientação à implementação de sistemas fotovoltaicos destinados ao abastecimento de veículos elétricos, podendo este estudo ser aproveitado pelo ISEP. Foram analisados os passos que, no seu conjunto, constituem uma metodologia adequada para efetuar o dimensionamento de sistemas fotovoltaicos. Foi realizado o dimensionamento e o estudo da viabilidade económica de coberturas fotovoltaicas para os parques de estacionamento do ISEP com o intuito de carregamento de veículos elétricos, e concluiu-se que se trata de um projeto viável e rentável para o ISEP, sendo uma mais valia para os seus alunos e funcionários e para a sustentabilidade do planeta. Também o estado atual e as perspetivas futuras do fotovoltaico em Portugal e no Mundo foram examinados, mediante dados estatísticos e previsões.
- Projeto de Sistema Fotovoltaico Para as Naves Industriais da Zona Econômica Especial de Luanda-BengoPublication . Teixeira, Edson Rodrigo dos Santos; Andrade, António Carvalho deCom os preços do barril de petróleo a atingir níveis nunca antes atingidos, cada vez mais há uma maior sensibilização para a importância das fontes renováveis de energia, não só pelo seu baixo custo de exploração, mas também pela ausência de poluição ambiental. A integração de sistemas fotovoltaicos nas edificações, começa a ter uma expressão significativa especialmente por ser uma forma de produção renovável. Pelo seu carácter renovável, vai ao encontro de objetivos ambientais, e é também desejável pelo seu carácter distribuído, produção próxima do consumo, evitando perdas de transporte e utilizando o recurso disponível no consumidor. No presente projeto é feita uma breve descrição do atual sistema elétrico angolano, nomeadamente o seu potencial, capacidade instalada, e perspetivas futuras de desenvolvimento do mesmo. Com uma perspetiva introdutória são abordadas as energias renováveis especialmente a energia fotovoltaica, terminando com as diferentes formas de produção e tecnologias existentes. São apresentados diferentes equipamentos, que, com as inúmeras combinações poderão vir a constituir um sistema técnico e financeiramente viável. Devido aos vários cenários possíveis (combinações entre equipamentos), foram usadas como instrumentos de apoio ferramentas informáticas que permitem o dimensionamento de sistemas fotovoltaicos, análise de compatibilidades, e simulação do seu funcionamento. Foram dimensionadas quatro opções de sistemas fotovoltaicos, a instalar nas naves industriais da Zona Económica Especial Luanda-Bengo, para uma mesma área de cobertura, seguido de um estudo económico, onde é feito uma comparação custo/benefício dos vários sistemas.