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Type: DISSERTAÇÃO DIGITAL
Degree Level: Mestrado
Title: Gestão da demanda em sistemas elétricos prediais com apoio de modelos de previsão de geração solar fotovoltaica
Title Alternative: Demand management in electrical system with the support of photovoltaic generation forecast
Author: Costa, Ana Carolina Cardoso, 1992-
Advisor: Francato, Alberto Luiz, 1969-
Abstract: Resumo: A produção de energia elétrica, diferentemente de outros sistemas em rede, apresenta limitações para ser armazenada de forma economicamente viável, o que implica a necessidade e busca por constante equilíbrio entre a oferta e a demanda. A inserção de fontes intermitentes tem sido cada vez mais expressiva no cenário mundial. Os sistemas microgrids representaram cerca de 6% das novas ligações elétricas a nível mundial entre 2012 e 2016 (REN 21, 2018). Apesar das vantagens econômicas e ambientais, tais fontes apresentam características de imprevisibilidade e não são despacháveis, o que torna as ações de gerenciamento de energia pelo lado da demanda soluções favoráveis ao alcance de equilíbrio entre oferta e demanda. Dessa forma, este trabalho tem como objetivo desenvolver uma metodologia de análise que auxilie tanto a definição da demanda contratada para a instalação como o gerenciamento de energia pelo lado da demanda de uma unidade consumidora por meio da previsão da geração de energia de painéis fotovoltaicos in loco. Para tanto, propõe-se um modelo de previsão de radiação fotovoltaica horária para o dia seguinte, viabilizando a previsão indireta da geração fotovoltaica. As demais ferramentas desenvolvidas nesta dissertação consistem em um modelo de minimização de custo operacional referente à energia que recomenda a contratação ótima de demanda; e um modelo de minimização de custo operacional referente à energia que recomenda a readequação da operação de equipamentos de uma unidade consumidora por meio da busca do equilíbrio entre a previsão de geração fotovoltaica e a demanda de energia da instalação. A contratação ótima e a readequação são apontadas por um modelo numérico computacional de otimização implementado em GAMS e baseado em um modelo de previsão horária de radiação para o dia seguinte. Como forma de demonstrar os resultados desta pesquisa, aplicou-se a metodologia a um estudo de caso arbitrado na cidade de Jundiaí. A versão atual do modelo de otimização de custos referentes à energia elétrica aponta como demanda ótima de contratação aquela associada à máxima demanda da curva de permanência traçada pelos cenários de geração. Aperfeiçoamentos no modelo de previsão, no entanto, apontam como demanda ótima de contratação aquela associada ao valor de 5% da curva de permanência traçada pelos cenários de geração fotovoltaica

Abstract: Different from the others grid systems, electricity has storage limitations, which implies the need of a constant balance between supply and demand of electric energy. The share of intermittent sources is growing in the world scenario. Renewable-based stand-alone and off-grid single home or mini-grid systems represented about 6% of new electricity connections worldwide between 2012 and 2016 (REN 21, 2018). In spite of the economic and environmental advantages, these sources present unpredictable characteristics and are not dispatchable, which makes the actions of energy management on the demand side solutions favorable to reach a balance between supply and demand. Thus, this research aims to develop a methodology that assists the energy management by the demand side of a consumer unit by predicting the energy generation of photovoltaic panels in loco. The optimization tool recommends the readjustment for the operation of equipment by matching the forecast of generation and demand of energy in the installation in order to minimize the cost with energy. Such re-adaptation is indicated by a numerical computational model of optimization implemented in GAMS and based on a model of hourly radiation forecast for the following day. As a way to demonstrate this methodology¿s results, it was applied to a case study in the city of Jundiaí. The current version of the model has pointed as optimal contracting demand the maximum permanence curve demand generated by scenarios of photovoltaic generation. However, improvements in the prediction model highlight as optimal contracting demand the one associated to the value of 5% of the permanence curve drawn by scenarios of photovoltaic generation
Subject: Modelos estocásticos
Geração de energia fotovoltaica
Otimização
Setor elétrico
Language: Português
Editor: [s.n.]
Citation: COSTA, Ana Carolina Cardoso. Gestão da demanda em sistemas elétricos prediais com apoio de modelos de previsão de geração solar fotovoltaica. 2019. 1 recurso online (95 p.). Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo, Campinas, SP.
Date Issue: 2019
Appears in Collections:FEC - Tese e Dissertação

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