Resumen
Uma microrrede pode ser definida como um sistema de geração de energia de pequeno porte contendo unidades geradoras distribuídas que, normalmente, utilizam diferentes fontes de energia para atender um determinado número de unidades consumidoras. No Brasil, existem alguns fatores que têm contribuído para uma maior inserção das microrredes no sistema elétrico, podendo-se destacar a crise hídrica atual, a existência de centros de consumo afastados do sistema de transmissão e/ou distribuição, questões ambientais e elevado potencial das fontes renováveis no País. Desse modo, este trabalho teve como objetivo dimensionar e simular uma microrrede utilizando a geração eólica/solar, juntamente com um sistema de armazenamento de energia, para atender a demanda de um condomínio com trinta e seis residências, na cidade de Janaúba/MG, que apresenta alto potencial de geração eólica e solar. A simulação do projeto foi realizada através do software HOMER, que é uma ferramenta computacional open source especializada na análise de microrredes. De posse dos valores de irradiância solar e velocidade do vento na cidade de Janaúba/MG, pôde-se concluir que a região apresenta potencial eólico superior ao solar. Assim, o sistema foi dimensionado satisfatoriamente, sendo 66,5% de sua demanda total fornecidos pelo sistema eólico, e os 33,5% restantes, pelo sistema solar.
Palavras-chave: Microrredes. Fontes renováveis. Software HOMER.
Dimensioning and simulation of a micro-network using solar/wind generation applied in a residential condominium in the city of Janaúba/MG
Abstract
A micro-network can be defined as a small power generation system, containing distributed generating units that usually use different power sources, to support a certain number of consumer units. In Brazil, some factors have contributed to a greater insertion of micro-network in the electrical system emphasizing the current water crisis, the existence of consumption centers away from the transmission and/or distribution system, environmental issues and high potential of renewable sources in the country. Thus, the objective of this work is to scale out and simulate a micro-network using wind / solar generation, together with an energy storage system, to meet the demand of a condominium with thirty-six residences, in the city of Janaúba/MG, which has a high potential for wind and solar generation. The simulation of the project was carried out through the software HOMER, which is an open source computer tool, specialized in the analysis of micro-network. Given the values of solar irradiance and wind speed in the city of Janaúba/MG, it was possible to conclude that the region has higher wind potential than solar. Thus, the system was satisfactorily sized 66.5% of its total demand supplied by the wind system and the remaining 33.5% by the solar system.
Keywords: Micro-network. Renewable sources. Software HOMER.
Citas
AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA. Resolução Normativa nº 687, de 24 de novembro de 2015. Diário Oficial da União, n. 230, seção 1, p. 45, 2 dez. 2015. Disponível em: <http://www.lex.com.br/legis_27047031_RESOLUCAO_NORMATIVA_N_687_DE_24_DE_NOVEMBRO_DE_2015.aspx> . Acesso em: 12 set. 2016.
______. Micro e minigeração distribuída: sistema de compensação de energia elétrica. Brasília. [S.l. s.n.], 2014.
COMPANHIA ENERGÉTICA DE MINAS GERAIS. Atlas eólico Minas Gerais. Belo Horizonte, 2010.
______. Atlas Solarimétrico de Minas Gerais. Belo Horizonte: [s.n], 2012.
______. Manual de Gerenciamento de Energia. Belo Horizonte: [s.n], 2011.
______. Valores de tarifas e serviços. Belo Horizonte: [s.n], [2016]. Disponível em: <https://www.cemig.com.br/ptr/atendimento/Paginas/valores_de_tarifa_e_servicos.aspx>.
Acesso em: 28 out. 2016.
CRESESB EÓLICA. Potencial eólico: atlas do potencial eólico brasileiro. Brasília: [s.n], 2013. Disponível em: <http://www.cresesb.cepel.br/index.php#data>. Acesso em: 1 set. 2016.
CRUZ, J. L. C.Geração distribuída.O Setor Elétrico, n. 93, p. 70-76, out. 2013.
GOMES, A. Matriz cada vez mais diversificada. O Setor Elétrico, n. 95, p. 52-59, dez. 2013.
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA. Síntese de indicadores sociais: uma análise das condições de vida da população brasileira. Rio de Janeiro: [s.n], 2015.
INGETEAM. Solar energy solution: product catalog 2013. Zamudio: INGECON, 2013. Disponível em: <http://ingeteam.it/userfiles/allegati/ingeconsun_catalogo_en_bassa_
pdf>. Acesso em: 09 de setembro de 2016.
NATIONAL RENEWABLE ENERGY LABORATORY. Getting started guide for HOMER legacy. Colorado: [s.n], 2011.
HOMER ENERGY. Homer pro: software for simulation, optimization and sensitivity analysis. Versão 3.7. Boulder, 2016. Disponível em: <http://www.homerenergy.com/HOMER
_pro.html>. Acesso em: 12 de setembro de 2016.
OPENEI. HOMER. Disponível em: <http://en.openei.org/wiki/HOMER>. Acesso em: 12 set. 2016.
OUDALOV, A.; BUEHLER, T.; CHARTOUNI, D. Utility scale applications of energy storage. Atlanta: IEEE Energy Conference, 2008.
PASSOS, R. S. D. Estudo de caso do impacto da microgeração na tensão e nas perdas de um sistema de distribuição. 2014. 69 f. Monografia (Trabalho de conclusão de graduação) - Departamento de Engenharia Elétrica, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2014.
RAYTHEON COMPANY. How to build a power base. Waltham: [s.n] 2016. Disponível em: <http://www.raytheon.com/news/feature/power_tech.html>. Acesso em: 11 de maio de 2016.
SILVA, F. L. D. Análise do desempenho de uma microrrede com múltiplas unidades geradoras. 2011. 103 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal do Espírito Santo, Vitória, 2011.
SINGH, T. C. et al. Design features of energy storage systems for Green buildings: an economic comparison with off-grid and on-grid solutions. International Research Journal of Engineering and Technology, v. 3, n. 5, p. 38-42, maio 2016.
SU, W.; WANG, J. Energy management systems in microgrid operations.The Electricity Journal, v. 25, n. 8, p. 45-60, out. 2012.
VILLALVA, M. G.; GAZOLI, J. R. Energia solar fotovoltaica: conceitos e aplicações: sistemas isolados e conectados à rede. São Paulo: Érica, 2012.
WORLD ENERGY COUNCIL. Average electricity comsumption of households per capita. Londres, 2016. Disponível em: <https://www.wec-indicators.enerdata.eu/electricity-use-per- capita.html>. Acesso em: 01 set. de 2016.