ESTiG - Artigos em Proceedings Não Indexados à WoS/Scopus
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Percorrer ESTiG - Artigos em Proceedings Não Indexados à WoS/Scopus por Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) "07:Energias Renováveis e Acessíveis"
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- Aproveitamento de energia excedente em usinas fotovoltaicas causada por clipping: comparação de eficiência entre soluções de armazenamento em bateria e hidrogênio verdePublication . Horn, Beatriz Souza; Brito, Paulo Sérgio; Soares, OrlandoEm dimensionamentos de usinas fotovoltaicas, é possível realizar um sobredimensionamento, adicionando uma potência pico instalada de módulos fotovoltaicos DC (Corrente Contínua) superior à potência nominal AC (Corrente Alternada) do inversor. Com isso, em momentos de baixa irradiância, os módulos fotovoltaicos adicionais vão minimizar esse impacto, maximizando a energia total produzida. Contudo, em momentos de alta irradiância, como os inversores não são capazes de transformar toda energia DC em AC pela limitação da potência nominal instalada, essa energia é perdida. Esse fenômeno pode ser chamado de clipping, já que há um corte na curva de geração. Para contornar essa questão, os agentes geradores e comercializadores de energia solar fotovoltaica buscam soluções de mercado para aproveitamento da energia excedente gerada. Uma das soluções mais procuradas é a de armazenamento de energia, para posterior injeção na rede, em momentos de baixa irradiância. Convencionalmente, são utilizadas baterias. Porém, há outros métodos de armazenamento existentes, como o do hidrogênio. Em específico, o hidrogênio verde, que é o hidrogênio produzido por eletrólise da água, através de uma fonte renovável, em corrente contínua. Nesse sentido, o hidrogênio torna-se uma opção para análise do processo de carga e descarga em sua cadeia de produção e transformação até o armazenamento, pois apresenta características aplicáveis para usinas fotovoltaicas. Portanto, o objetivo desse trabalho é comparar, ao longo de 25 anos de vida útil de uma usina fotovoltaica, a eficiência dos sistemas de armazenamento em bateria em relação ao sistema de armazenamento em hidrogênio verde, como opções de solução de contorno para evitar perdas de energia excedente ocasionadas pelo clipping.
- Economic viability analysis of photovoltaic systems in the residential sector in Brazil and PortugalPublication . Marques, Gabriel; Horn, Beatriz Souza; Brasil, Thiago; Soares, OrlandoThe search for renewable energy, driven by high living costs and the attempt to reduce dependence on fossil sources, has led to an increase in photovoltaic solar microgeneration for self- consumption systems. This study compares the economic viability of these systems in Brazil and Portugal, considering legislation, energy compensation, and solar metric conditions. The analysis includes sizing installations, projections in PV*SOL software, and financial comparison. The results obtained show that, although Portugal has a more advantageous initial investment, the financial balance is superior in Brazil, due to legislative differences and surplus energy selling prices.
- Energy efficiency assessment of a youth hostel based on multizone modeling and simulationPublication . Monteiro, Délcio; Soares, OrlandoThis paper presents an energy performance assessment of a youth hostel in northern Portugal through multizone dynamic simulation. The study combines on-site data collection, energy billing analysis, and advanced building modeling in DesignBuilder using EnergyPlus as the calculation engine. The model includes the building envelope, occupancy profiles, internal loads, HVAC systems, lighting schedules, and domestic hot water production. The simulation results reveal that heating demand is strongly concentrated on the ground floor, with a total installed capacity of 51.04 kW after applying the required safety factor. Lighting contributes minimally to internal gains due to the exclusive use of efficient LED fixtures with occupancy sensors. Annual CO₂ emissions were estimated at 84.21 tonnes, highlighting the building’s environmental impact. The results demonstrate the relevance of dynamic simulation as a decision-support tool for optimizing energy performance, reducing operational costs, and prioritizing future retrofit measures in similar hospitality buildings.
- Utilization of excess energy in photovoltaic plants caused by clipping: efficiency comparison between battery and green hydrogen storage solutionsPublication . Horn, Beatriz Souza; Soares, Orlando; Brito, Paulo SérgioWhen a photovoltaic plant project is sized, the system can be oversized to achieve greater utilization of the generation curve. However, during peak production times on days with higher irradiance, the generation curve may be cut (clipping), resulting in unused excess energy. This unused energy can be a challenge, especially for energy trading plants, as they are limited in injecting this energy into the grid at the same time as production. This study proposes turning this challenge into an opportunity by suggesting energy storage for later injection into the grid. For this, a comparison of efficiency between battery storage and green hydrogen storage solutions is performed. The analysis considers the same initial conditions for both storage options, along with the respective estimated losses for each process. The objective of this work is to compare the energy utilization profile over a 25-year lifespan of a photovoltaic plant for the two storage systems analyzed, considering scenarios with and without replacement of storage systems. The results of this study, which only compares the energy efficiency ratio, highlight a greater stored energy for the battery system and a trend with more attenuated variations for the green hydrogen system.