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- Dimensionamento e Análise de um Sistema de Armazenamento em Baterias Integrado numa Central FotovoltaicaPublication . SALGUEIRO, PAULO ANDRÉ SAMPAIO; Castro, Rui Paulo Ramos deO presente trabalho teve como principal objetivo analisar a viabilidade técnica da integração de um sistema de armazenamento em baterias (BESS) numa central fotovoltaica de grande escala, considerando as condições reais de operação, os requisitos técnicos da rede e as limitações inerentes à tecnologia. Inicialmente, foi caracterizada a central fotovoltaica em estudo, avaliando-se as suas perdas, curvas de produção e limitações de injeção na rede. Os resultados demonstraram que, apesar da elevada eficiência global do sistema, existem perdas relevantes associadas a fatores como temperatura, sombreamento, resistências óhmicas e rendimento dos inversores, que condicionam a energia efetivamente injetada. Posteriormente, foi realizado o dimensionamento do sistema BESS, com base numa metodologia conservadora assente no critério de fim de vida útil (EOL). Este critério assegura que, mesmo após 20 anos de operação e contabilizando a degradação natural das baterias, o sistema é capaz de garantir a injeção de 100 MWh de energia excedente da central fotovoltaica. Para tal, verificou-se a necessidade de sobredimensionar a capacidade inicial em aproximadamente 138%, garantindo margens de segurança ao longo da sua vida útil. As simulações realizadas indicaram que o BESS apenas necessitará de operar próximo de 100% de depth of discharge (DOD) em situações excecionais, particularmente durante o verão, quando a produção fotovoltaica atinge níveis elevados. Nesses cenários, a operação em DOD máximo garante a plena utilização da energia excedente disponível. Foi também analisada a evolução do state of health (SOH) das baterias ao longo do tempo, com base em dados fornecidos pelo fabricante. Estimou-se uma degradação acumulada de cerca de 27,4% ao fim de 20 anos, conduzindo a um SOH final de 72,6%. Estes valores confirmam a necessidade de adotar o critério EOL como base de dimensionamento, permitindo manter a fiabilidade e o cumprimento das exigências da rede durante todo o ciclo de vida do projeto. Embora este estudo se tenha focado essencialmente na vertente técnica, torna-se evidente que existem implicações económicas relevantes. O sobredimensionamento do sistema conduz a custos adicionais significativos, sobretudo em períodos de baixa produção renovável, em que a utilização efetiva do BESS é reduzida. Assim, seria pertinente em trabalhos futuros integrar uma análise custo-benefício detalhada, avaliando a viabilidade económica e possíveis estratégias de otimização, como a operação multi-serviços (arbitragem de energia, regulação de frequência e serviços de reserva). Em síntese, conclui-se que a implementação de um BESS numa central fotovoltaica constitui uma solução técnica viável e alinhada com as necessidades do Sistema Elétrico Nacional, contribuindo para a estabilidade da rede e para a maximização do aproveitamento da energia renovável. O estudo reforça ainda a importância do correto dimensionamento e planeamento a longo prazo, garantindo a sustentabilidade e a fiabilidade das soluções de armazenamento num contexto de transição energética.
- Projeto de linhas elétricas de média, alta e muito alta tensãoPublication . SANTOS, ANTÓNIO JOSÉ COELHO DOS; Gomes, António Augusto AraújoA presente dissertação insere‐se na temática do desenvolvimento de projetos de linhas elétricas aéreas destinadas à transmissão de energia em média, alta e muito alta tensão. Estas infraestruturas desempenham um papel importante na modernização e resiliência do Sistema Elétrico de Energia (SEE), assegurando a interligação entre os centros de produção e os pontos de consumo. Paralelamente, contribuem para a continuidade e qualidade do fornecimento, para a redução de perdas e para a integração de fontes de energia renovável, em conformidade com as metas do Plano Nacional de Energia e Clima 2030 (PNEC 2030) e do Roteiro para a Neutralidade Carbónica 2050 (RNC 2050). A sua operação e manutenção, incluindo a reabilitação de troços envelhecidos e a execução de inspeções regulares, constituem fatores determinantes para garantir a fiabilidade e a sustentabilidade destas infraestruturas ao longo do seu ciclo de vida. Este trabalho procede, inicialmente, à análise das linhas aéreas de transporte e distribuição no Sistema Elétrico Português, evidenciando a sua relevância para a integração de fontes de energia renovável e para o cumprimento das metas estabelecidas no PNEC 2030 e no RNC 2050, com foco nos desafios de planeamento associados à acomodação de fontes de geração intermitentes. Seguidamente, é analisada a conceção dos componentes das linhas elétricas aéreas, como condutores, cadeias de isoladores, sistemas de aterramento, cabos de guarda, apoios e fundações, concebidos em conformidade com as normas técnicas aplicáveis. São também integrados dispositivos de proteção ambiental, sistemas de sinalização aeronáutica e mecanismos de proteção à avifauna, garantindo a sustentabilidade e a minimização dos impactos ambientais. A dissertação descreve as fases de desenvolvimento do projeto de linhas elétricas aéreas, desde os estudos preliminares para avaliar a viabilidade técnica, económica e ambiental, até à análise das condicionantes legais, ambientais e urbanísticas que orientam a definição de um traçado otimizado, conciliando eficiência técnica e minimização de impactos. Este processo inclui, ainda, a definição do traçado final, a elaboração do projeto de licenciamento, a construção e eventuais retificações. No domínio do dimensionamento elétrico e mecânico, foram abordados os cálculos fundamentais ao projeto de linhas aéreas, incluindo metodologias de análise que garantem a coerência entre as exigências regulamentares e o desempenho técnico das infraestruturas. Para suportar este dimensionamento, recorreu‐se a ferramentas computacionais especializadas, como o PLSCADD e o CLINHAS que foram empregues na modelação mecânico estrutural das linhas aéreas, permitindo a verificação das distâncias de segurança, a validação da estabilidade estrutural, a análise de tensões sob diferentes condições de carga e a otimização do posicionamento dos apoios. No domínio da análise elétrica, foi desenvolvida a aplicação PowerFlowCalc, implementada em Microsoft Excel com recurso a Visual Basic for Applications (VBA), destinada à automatização do cálculo de parâmetros elétricos, análise do trânsito de potência, à determinação da ampacidade e à modelação dos campos elétricos e magnéticos, colmatando a lacuna existente no tratamento de linhas simples e duplas com feixes até quatro condutores por fase. A validação da metodologia e da ferramenta desenvolvida é demonstrada através da sua aplicação integral em dois estudos de caso representativos, nomeadamente o projeto de uma linha de distribuição de 60 kV em circuito duplo e o de uma linha de transporte de 400 kV com dois condutores por feixe. Ambos os projetos foram desenvolvidos integralmente no âmbito deste trabalho, sem recurso a adaptações de iniciativas pré‐existentes, abrangendo o dimensionamento elétrico e mecânico, assim como, o estudo do trânsito de potências, o cálculo dos campos eletromagnéticos, a análise das trações nos condutores e a verificação do comportamento da cadeias de isoladores e da estabilidade dos apoios. O processo valida a conformidade dos projetos com os requisitos normativos e os limites de exposição aplicáveis, evidenciando a metodologia proposta e a aplicabilidade prática do trabalho desenvolvido. A investigação foi conduzida com base num enquadramento regulamentar abrangente, no qual se destacam como principais referências o Regulamento de Segurança de Linhas Elétricas de Alta Tensão (RSLEAT) e a norma europeia EN 50341 (Overhead electrical lines exceeding AC 1 kV), bem como as especificações técnicas e normativos de projeto implementados pelas entidades responsáveis pelas redes nacionais de distribuição e de transporte, entre os quais se salientam os documentos normativos da E‐Redes e as especificações técnicas internas da Redes Energéticas Nacionais (REN). Esta dissertação consolida, assim, um referencial metodológico integrado, contribuindo de forma significativa para a modernização e a resiliência da rede elétrica nacional, ao promover a eficiência e a sustentabilidade no planeamento e execução de projetos de linhas elétricas.
- Estudo do impacto da ação do vento sobre painéis fotovoltaicosPublication . MONTEIRO, JOSÉ PEDRO RODRIGUES; Santos, Adriano Manuel de Almeida; Silva, António Ferreira daA presente dissertação desenvolve um estudo sobre o impacto da ação do vento em painéis solares. Tendo em conta o crescimento acelerado do aproveitamento da energia solar e a necessidade de garantir a segurança estrutural das instalações fotovoltaicas, o trabalho procura avaliar, de forma detalhada, as forças aerodinâmicas resultantes do escoamento atmosférico sobre painéis. A metodologia assenta na aplicação de técnicas de simulação numérica com recurso à Dinâmica dos Fluidos Computacional, utilizando o software ANSYS Fluent para analisar o comportamento do vento na interação com estruturas. Foram realizados modelos em duas e três dimensões, considerando diferentes direções e velocidades de vento, e procedeu-se à comparação dos resultados obtidos com os valores recomendados pelas normas técnicas vigentes. A análise centrou-se na determinação dos campos de pressão e velocidade, na identificação de zonas críticas de recirculação e na quantificação das forças atuantes sobre os painéis. Os resultados obtidos revelaram uma forte dependência da força do vento relativamente à inclinação do painel e à direção do escoamento, bem como a relevância dos efeitos tridimensionais na distribuição das pressões. Verificou-se uma boa concordância com os princípios teóricos da aerodinâmica, validando a aplicação da simulação Computational Fluid Dynamics (CFD) como ferramenta de apoio ao dimensionamento estrutural. Apesar das limitações associadas à simplificação dos modelos e aos recursos computacionais disponíveis, a investigação apresenta-se como um contributo sólido para o estudo da interação vento-estrutura em sistemas fotovoltaicos.
- Proposta de design de identidade visual para o Município de Vila Nova de GaiaPublication . Castro, Cláudia Patrícia de Freitas; Quelhas, VítorNum panorama competitivo, os territórios começaram a recorrer a estratégias de marca para atrair investimento, promover o turismo e fortalecer a sua posição num mercado cada vez mais saturado (Ribeiro, 2015). As marcas territoriais assumem-se como ferramentas estratégicas essenciais para definir a singularidade de uma cidade, procurando uma ligação emocional com os seus públicos. O projeto tem como objetivo geral a criação de uma identidade visual para o município de Vila Nova de Gaia, com o propósito de comunicar de forma eficaz os valores e características da cidade, promovendo o seu reconhecimento e visibilidade. A identidade visual proposta deverá ser capaz de fortalecer o seu posicionamento estratégico no contexto atual de comunicação e imagem pública. A investigação dividiu-se em três fases principais. A primeira fase prendeu-se com o enquadramento teórico, incluindo o estudo sobre Design e Identidade Visual e a pesquisa sobre a cidade de Gaia. A segunda fase prendeu-se com a definição do conceito, seguida de explorações gráficas, culminando na proposta final. Na terceira e última fase, materializou-se a identidade visual, avaliando a sua eficácia face aos objetivos. A identidade visual desenvolvida assenta numa investigação e interpretação do território, permitindo extrair elementos significativos que sustentam a sua conceção gráfica. Este processo implicou a desconstrução de conceitos e mensagens para que, a partir de um mote visual com carga simbólica, fosse possível estruturar um sistema coeso, consistente e flexível. A identidade respondeu às exigências de um contexto em constante evolução, demonstrando versatilidade e capacidade de adaptação a diferentes suportes, escalas e contextos de aplicação, sem comprometer a sua integridade ou legibilidade.
- Acompanhamento e fiscalização de infraestruturas subterrâneas: Um caso de estudoPublication . PAIS, HUGO DE ALMEIDA PINTO; Chaminé, Helder Gil Iglésias de OliveiraA presente dissertação tem como objectivo documentar a acção da fiscalização técnica na construção do túnel de via dupla na cidade do Porto entre a Praça da Galiza e a Casa da Música (Linha G, Metro do Porto), com ênfase na gestão prática das interfaces entre fases. Os capítulos I e II estabelecem o enquadramento e os objectivos do trabalho, sintetiza o estado da arte dos métodos de tunelação (com destaque para o New Austrian Tunneling Method (NATM) em meio urbano), e define a abordagem adoptada: descrição operacional suportada por procedimentos, Planos de Inspeção e Ensaio e observação contínua em obra. Os capítulos seguintes caracterizam caracterização do contexto geológico-geotécnico e de concepção construtiva, apresentando o caso de estudo propriamente dito, no qual se acompanha a sequência: tratamentos – escavação – suporte – limpeza – regularização – impermeabilização - revestimento definitivo. No que se refere ao revestimento definitivo é descrito o ciclo por troços com carro de cofragem/betonagem (preparação, montagem, enchimento progressivo, vibração e descofragem) e as respectivas verificações. As considerações finais salientam que a presença contínua da fiscalização, combinada com registos padronizados e decisões proporcionais ao risco, permite antecipar e proteger a integridade da estrutura componente do túnel. A articulação fiscais de frente de obra — fiscalização engenheiros de frente — Projectista mostrou ser eficaz sempre que havia canais de decisão curtos.
- Resiliência das obras portuárias e marítimas às alterações climáticas: Uma abordagem metodológica exploratóriaPublication . RODRIGUES, RAFAEL FILIPE NUNES; Chaminé, Helder Gil Iglésias de Oliveira; Lopes, Hugo GuedesA presente dissertação avalia a resiliência de estruturas portuárias e marítimas perante as alterações climáticas, com foco na degradação provocada por cloretos em elementos de betão e aço. O estudo contempla oito tipos de betão e seis tipos de aço, analisados à luz de três cenários climáticos (Representative Concentration Pathways (RCP) 2.6, 4.5 e 8.5), com base em parâmetros como o coeficiente de difusão, recobrimento nominal, concentração superficial de cloretos e perda de espessura por corrosão. Para avaliar o desempenho estrutural, foram calculados momentos de dimensionamento, esforços normais e transversos, e respetivos rácios de solicitação. As simulações incidiram sobre estruturas típicas de infraestruturas portuárias, como quebra-mares, estacaspranchas metálicas, pilares tubulares, passadiços e defensas metálicas. Os resultados revelam que materiais avançados, como o betão com inibidores de corrosão, o betão de enchimento e o betão projetado, bem como os aços inoxidáveis, mantêm níveis seguros de desempenho até 100 anos. Em contraste, materiais convencionais como o aço carbono estrutural, os aços galvanizados e os aços de alta resistência evidenciam falência estrutural prematura. A dissertação sublinha ainda a importância da seleção criteriosa de materiais, do reforço preventivo e da implementação de sistemas de monitorização para garantir a durabilidade em cenários climáticos adversos.