Sistemas HbridosProf. Nelber Ximenes MeloUniversidade Federal do CearCampus de SobralCurso de Engenharia Eltrica

SumrioIntroduoPrincipais aplicaesComponentes de um sistema hbridoAspectos de projetoVantagens e desvantagensConclusoReferncias Bibliogrficas

IntroduoDefinio: Sistemas hbridos de energia so aqueles que utilizam diversas fontes de gerao de energia como, por exemplo: turbinas elicas, gerao diesel, mdulos fotovoltaicos, clulas combustveis, etc, com o objetivo de fornecer eletricidade a uma determinada carga ou conjunto de cargas, de forma isolada ou interligada rede garantindo maior confiabilidade devido a eventual complementaridade entre as fontes

IntroduoPanorama mundialmudana do modelo predominantemente fssil-nuclear para o modelo de energia limpa e renovveltendncia da GDmelhoria e barateamento da tecnologia de fontes alternativas

IntroduoPanorama brasileiroproposta de universalizao do fornecimento de energia eltricapropsito de diversificao da matriz energtica predominantemente proveniente de hidreltricasprogramas do governo:Proinfa I e IILuz para TodosPACmuitas regies ilhadas Amaznia, serto, ilhas

Principais AplicaesSistemas interligados rede: AutoprodutoresSituaes onde se deseja certo grau de independncia da rede: eletrificao de residncias, prdios comunitrios, iluminao pblica, sistemas de iluminao de emergncia e atendimento de estaes de telecomunicaes.Sistemas isolados: comunidades remotas, sem acesso rede convencional

Principais Aplicaessistema isoladoSistema interligado rede convencional

Componentes de Um Sistema HbridoSistema Isolado:

Componentes de Um Sistema HbridoSistema Interligado Rede:

Componentes de Um Sistema HbridoCondicionador de potncia:cada tipo de fonte ter uma diferente filosofia de condicionador de potncia que procure levar o sistema a trabalhar sempre no ponto timo de operao, isto , no ponto de mxima transferncia de potncia.

Componentes de Um Sistema HbridoCondicionador de potncia:

Componentes de Um Sistema HbridoCondicionador de potncia:

Componentes de Um Sistema HbridoSistema de armazenamento:Necessrio devido natureza intermitente das fontes primriasExige controlador de carga e descarga das bateriasTipos mais comuns de baterias recarregveis disponveis comercialmente so as automotivas e estacionriasTrs parmetros bsicos de baterias: capacidade de corrente, expressa em Ah, capacidade energtica e capacidade til, ambas dadas em Wh

Componentes de Um Sistema HbridoSistema de armazenamento:Mais recomendada para uso em sistemas hbridos: bateria solar

Aspectos de ProjetoIdentificao e avaliao preliminares dos potenciais das reas para instalao do sistema:levantamento de dados na regio atravs de medies, consulta de histricos e previso estatstica, se for o caso

Aspectos de ProjetoComplementaridade e sazonalidade das fontes primrias de energia

Aspectos de ProjetoCurva de demanda e tipos de carga a serem atendidas

Aspectos de ProjetoRegime de carga e descarga das bateriasCusto de interligao da carga rede convencionalCusto de implantao e OeM de cada tipo de fonte empregadaCusto da energia produzidaCusto da energia da rede convencionalIncentivos fiscais e financiamentos

Aspectos de ProjetoRegime de carga e descarga das bateriasCusto de interligao da carga rede convencionalCusto de implantao e OeM de cada tipo de fonte empregadaCusto da energia produzidaCusto da energia da rede convencionalIncentivos fiscais e financiamentos

VantagensPossvel complementaridade entre as fontes: reduz consideravelmente a participao do banco de baterias ou da rede e do grupo gerador auxiliar, quando disponvelModularidade: sistemas de gerao convencionais, centralizados e de grande porte, apresentam graves problemas no que se refere expanso da oferta, principalmente quando h a necessidade de atender o aumento de demanda em curto prazo. Essa caracterstica, intimamente relacionada com a matriz energtica brasileira, foi uma das responsveis pela crise de energia eltrica verificada no pas ano de 2001. Havendo disponibilidade de rea, mdulos FV e turbinas elicas podem ser adicionados ao sistema para suprir rapidamente eventuais aumentos de demanda.

VantagensQuestes ambientais: sistemas hbridos substituem, na maioria dos casos, gerao a base de geradores a diesel, contribuindo, portanto, com a reduo da produo de gases que contribuem com o efeito estufa.

DesvantagensConfiabilidade: se um sistema hbrido autnomo no for bem dimensionado no sentido de aproveitar bem os recursos naturais disponveis, ou as fontes escolhidas para alimentar as cargas no forem adequadas para o local nem forem suficientemente complementares, ou, ainda, o sistema de armazenamento no for bem dimensionado e no tiver autonomia suficiente, esse sistema no poder ser considerado confivel.

DesvantagensSistema de Controle e Proteo relativamente complexo: proteo de cada fonte envolvida e contra curto circuito no barramento CC e circuitos de controle de potncia para cada uma das fontes envolvidas

ConclusoAs anlises tcnicas relacionadas aplicao de sistemas hbridos para gerao de energia requerem estudos detalhados, principalmente com relao ao recurso disponvel, ao dimensionamento do sistema e s estratgias de despacho adotadas. A viabilidade tcnica de sistemas hbridos pode ser facilmente verificada se seguidas algumas diretrizes bsicas. Quanto mais criteriosa for a anlise, maiores sero as chances do empreendimento ser bem sucedido, principalmente com relao sua viabilidade econmica, que ainda considerada o principal fator impeditivo maior disseminao de sistemas hbridos no Brasil.

Bibliografia RecomendadaSilvio Carlos Anbal de Almeida, et al. Gerao De Energia Eltrica Atravs De Sistema Hbrido Diesel-elico Para Um Hospital. 7 Congresso Internacional sobre Gerao Distribuda e Energia no Meio Rural. 2008Rafael G. B. de Arajo; Osvaldo L. S. Pereira. Sistema Hbrido Elico Fotovoltaico Para Gerao De Energia Eltrica. Mini Redes Como Opcao De Atendimento: Flexibilizacao Do Arcabouco Regulatorio Vigente. XI CBE. Luis Carlos Macedo Blasques. Estudo da viabilidade tcnico econmica de sistemas hbridos para gerao de eletricidade. Dissertao de Mestrado. Belm (PA): Universidade Federal do Par UFPA, 2005.