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Authors
Abstract(s)
Atualmente, é evidente que o consumo intermitente de energia em instalações fotovoltaicas
pode resultar em desperdício. Isso ocorre devido à produção excessiva e à integração dessa
energia na rede a preços nulos. A inclusão de baterias de armazenamento apresenta-se como
uma solução eficaz para capturar e conservar a energia excedente, permitindo seu uso
posterior.
Para a realização deste trabalho, foi necessário estudar os sistemas fotovoltaicos, analisando
as diferentes tipologias, sua constituição e as características dos principais componentes. Neste
contexto, esta dissertação concentra-se na otimização do consumo de energia em habitações,
explorando a viabilidade da integração de um sistema de armazenamento de energia.
Este estudo de caso tem como principal objetivo avaliar a viabilidade da aplicação de sistemas
de armazenamento de energia em sistemas solares fotovoltaicos para autoconsumo
residencial. A avaliação é realizada por meio de dois cenários distintos: no primeiro, uma
habitação já possui um sistema fotovoltaico instalado e foi submetida a um retrofit; no segundo,
a mesma habitação não possuía qualquer sistema fotovoltaico previamente instalado. Para
ambos os cenários, foram analisadas diversas capacidades de armazenamento de diferentes
marcas de baterias, estudadas em conjunto com diferentes potências do campo solar (2,67
kWp e 4,01 kWp).
Para avaliar a viabilidade das soluções analisadas em ambos os cenários em estudo, foram tidos
em conta os seguintes indicadores técnicos: autoconsumo direto, energia injetada na rede,
consumo da bateria e redução do consumo da rede elétrica. A nível económico foram tidos em
conta os seguintes indicadores: VAL, TIR e PRC.
Os resultados obtidos neste estudo revelam a importância crucial de um dimensionamento
adequado do sistema de produção e armazenamento de energia para a integração eficiente de
fontes renováveis, como a energia solar fotovoltaica. Esta otimização não só beneficia os
consumidores, reduzindo os custos de energia, mas também promove a sustentabilidade
ambiental e fortalece a estabilidade da rede elétrica pública.
Intermittent energy consumption in photovoltaic installations can lead to wastage due to overproduction and the integration of excess energy into the grid at zero cost. Storage batteries provide an effective solution for capturing and conserving surplus energy, thus enabling its later use. To develop this work, it was necessary to research photovoltaic systems and analyze their various types, components, and characteristics. This dissertation focuses on improving household energy usage and investigating the potential for incorporating an energy storage system. The main objective of this case study is to assess the feasibility of implementing energy storage systems for residential solar photovoltaic systems. The assessment includes two scenarios: one where a house already has a photovoltaic system and has been retrofitted, and another where the house had no photovoltaic system previously. In both scenarios, different storage capacities of various battery brands were analyzed along with different solar field powers (2.67 kWp and 4.01 kWp). To evaluate the viability of the solutions in both scenarios, we consider technical indicators such as direct self-consumption, energy injected into the grid, battery consumption, and reduction in grid consumption. We also consider economic indicators like NPV, IRR, and PRC. The results from this study highlight the critical importance of properly sizing the energy production and storage system for effectively integrating renewable sources like photovoltaic solar energy. This optimization not only reduces energy costs for consumers but also promotes environmental sustainability and enhances the stability of the public electricity grid.
Intermittent energy consumption in photovoltaic installations can lead to wastage due to overproduction and the integration of excess energy into the grid at zero cost. Storage batteries provide an effective solution for capturing and conserving surplus energy, thus enabling its later use. To develop this work, it was necessary to research photovoltaic systems and analyze their various types, components, and characteristics. This dissertation focuses on improving household energy usage and investigating the potential for incorporating an energy storage system. The main objective of this case study is to assess the feasibility of implementing energy storage systems for residential solar photovoltaic systems. The assessment includes two scenarios: one where a house already has a photovoltaic system and has been retrofitted, and another where the house had no photovoltaic system previously. In both scenarios, different storage capacities of various battery brands were analyzed along with different solar field powers (2.67 kWp and 4.01 kWp). To evaluate the viability of the solutions in both scenarios, we consider technical indicators such as direct self-consumption, energy injected into the grid, battery consumption, and reduction in grid consumption. We also consider economic indicators like NPV, IRR, and PRC. The results from this study highlight the critical importance of properly sizing the energy production and storage system for effectively integrating renewable sources like photovoltaic solar energy. This optimization not only reduces energy costs for consumers but also promotes environmental sustainability and enhances the stability of the public electricity grid.
Description
Keywords
Photovoltaic system Self-consumption Energy storage Batteries Sistema fotovoltaico Autoconsumo Armazenamento de energia Baterias