Santos, Veríssimo Manuel Brandão LimaTomás, Jorge Miguel de Melo2024-09-102024-07-25http://hdl.handle.net/10400.22/25960O Pacto Climático Europeu apresentado por parte da União Europeia (UE) visa atingir a neutralidade carbónica até ao ano de 2050. Atualmente, vários países estão a implementar estratégias de produção de energias alternativas, principalmente de fontes renováveis, cuja intermitência, aumento da capacidade e a consequente injeção na rede elétrica provoca desequilíbrios e picos de tensão que têm de ser mitigados. O recurso à eletrólise para a produção de hidrogénio é uma alternativa promissora para garantir o equilíbrio das redes. Dos vários tipos de hidrogénio, o hidrogénio verde destaca-se por ser um método que recorre integralmente ao uso de fontes de energias renováveis. Desta forma, a UE apresentou a meta para a transição total para o hidrogénio verde até 2050 com uma capacidade total de 1300 GW. Dos diversos tipos de eletrolisadores destaca-se o eletrolisador do tipo PEMWE (Proton Exchange Membrane Water Electrolyser) pela sua capacidade de gestão dinâmica de cargas. Assim, com o objetivo de auxiliar o estudo do impacte real da produção de hidrogénio verde numa rede elétrica foi efetuado todo o planeamento, projeção, desenvolvimento e respetiva validação de uma bancada de teste com a incorporação de um eletrolisador PEM. Inicialmente, procedeu-se à realização de um estudo de mercado que abrange todos os componentes utilizados, incluindo o desenvolvimento de esquemas de montagem, esquemas elétricos e hidráulicos em 2D e 3D, da estrutura da bancada de teste. Com o material selecionado, procedeu-se à configuração/calibração da instrumentação e à montagem completa da instalação elétrica e hidráulica na estrutura. Durante a fase de montagem do equipamento, realizou-se a programação do software com recurso ao LabVIEW através das várias bibliotecas de apoio, centralizando toda a comunicação dos vários instrumentos num só programa. O programa desenvolvido permite o controlo manual e automatizado da bancada de teste, com o registo dos dados localmente e com a funcionalidade de envio dos mesmos para uma base de dados SQL. Após a conclusão da instalação de todo o material, com o objetivo de validar na íntegra os sistemas elétricos e hidráulicos, procedeu-se a um teste automatizado de produção de hidrogénio, tendo-se retirado várias ilações sobre o funcionamento deste tipo de equipamentos.The European Union (EU) presented the European Climate Pact, which seeks to achieve carbon neutrality by 2050. Currently, numerous countries are developing policies for the generation of alternative energies, primarily from renewable sources, whose intermittent nature, increased capacity, and subsequent injection into the electrical grid produce imbalances and voltage peaks that must be managed. The use of electrolysis to produce hydrogen is a viable solution for ensuring grid stability. Green hydrogen is unique among the numerous varieties of hydrogen since it is totally based on renewable energy sources. Thus, the EU has set a goal of achieving a thorough transition to green hydrogen by 2050, with a total production capacity of 1300 GW. Among the different types of electrolysers, the PEMWE (Proton Exchange Membrane Water Electrolyser) is notable for its dynamic load management ability. As a result, in order to aid in the investigation of the true impact of green hydrogen production on an electrical grid, all planning, projection, development, and validation of a test bench integrating a PEM electrolyser were completed. Initially, a market study was carried out on all of the components used, including the creation of assembly diagrams, electrical and hydraulic schematics in 2D and 3D for the test bench structure. The instrumentation was configured/calibrated using the selected materials, and the electrical and hydraulic installation on the structure was fully assembled. During the equipment building phase, the software was programmed in LabVIEW using multiple support libraries, combining all communication from the numerous instruments into a single program. The built program enables for both manual and automated control of the test bench, as well as local data recording and data transfer to a SQL database. Following the installation of all materials, an automated hydrogen production test was performed to properly validate the electrical and hydraulic systems. Several findings were reached regarding the operation of this type of equipment.porExperimental benchRenewable energyElectrical gridsGreen hydrogenElectrolyserHydrogen productionAutonomous systemsDatabasesBancada experimentalEnergia renovávelRedes elétricasHidrogénio verdeEletrolisadorProdução de hidrogénioSistemas autónomosBases de dadosmaster thesis203691342