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Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.86.2017.tde-19042021-135258
Document
Author
Full name
Marcelo Pinho Almeida
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2017
Supervisor
Committee
Zilles, Roberto (President)
Pereira, Enio Bueno
Pigueiras, Eduardo Lorenzo
Rüther, Ricardo
Santos, Afonso Henriques Moreira
Title in Portuguese
Implicações técnicas da inserção em grande escala da geração solar fotovoltaica na matriz elétrica
Keywords in Portuguese
Alta participação de geração intermitente
Geração fotovoltaica
Previsão da geração fotovoltaica
Sistema elétrico
Abstract in Portuguese
O Brasil experimentou, nos últimos anos, uma crescente inserção de fontes intermitentes de energia em sua matriz elétrica, em especial a eólica e a solar fotovoltaica. A geração fotovoltaica, que hoje representa menos de 1% da potência instalada no Sistema Interligado Nacional, seguramente alcançará um grau significativo de participação na geração de energia elétrica na próxima década. Isso alimentará muitas discussões sobre os problemas, bem como suas respectivas soluções, associados à integração em grande escala da geração fotovoltaica no sistema elétrico, em especial devido à intermitência natural do recurso primário. Essas discussões são importantes, inevitáveis, e, considerando o tempo necessário para que ocorram mudanças de paradigmas em um setor tão complexo como o elétrico, também são urgentes, devendo ser iniciadas o quanto antes para que o setor elétrico não seja surpreendido por um movimento com o qual não estará maduro o suficiente para lidar. Este trabalho aborda, sob um ponto de vista técnico, os efeitos da inserção em grande escala da geração fotovoltaica no sistema elétrico, buscando, por um lado, averiguar a real dimensão do problema, e, por outro, mostrar que há meios e tecnologias disponíveis atualmente para contornar os possíveis impactos negativos. O trabalho ainda contribui diretamente para a inserção da geração fotovoltaica com a proposição de uma ferramenta de previsão da potência injetada na rede. Em termos práticos, a inserção em grande escala da geração fotovoltaica é avaliada em um estudo de caso no sistema elétrico isolado de Fernando de Noronha, onde os efeitos de uma participação elevada já podem ser percebidos. Restrições de ordem técnica não foram verificadas no estudo de caso, porém observou-se a necessidade da atualizar a regulamentação vigente.
Title in English
Technical implications of large scale integration of solar photovoltaic generation into the power system
Keywords in English
High penetration of intermittent generation
Photovoltaic generation
Photovoltaic power forecast
Power system
Abstract in English
During recent years, Brazil has been experienced an increasing integration of intermittent sources of energy into its power system, especially wind and solar photovoltaic. Photovoltaic generation, which now accounts for less than 1% of installed capacity in the National Interconnected System, will certainly reach a significant participation on the electrical energy generation in the next decade. This will raise many discussions about the problems, as well as their respective solutions, of large-scale integration of photovoltaic generation into the power system, especially due to the natural intermittence of the primary resource. These discussions are important, inevitable and, considering the amount of time required for paradigm shifts to occur in a sector as complex as the electrical, also urgent, so they should be started as soon as possible so that the electrical sector wont be taken by surprise by a movement it wont be mature enough to deal with. This work deals, from a technical point of view, with the effects of large-scale integration of photovoltaic generation into the power system, seeking, on the one hand, to examine the real dimension of the problem, and, on the other hand, to show that there are means and technologies currently available to overcome the possible negative impacts. In addition, this work also contributes directly to the integration of the photovoltaic generation proposing a photovoltaic power forecast tool. In practical terms, the large-scale integration of photovoltaic generation is evaluated in a case study in the isolated power system of Fernando de Noronha, where the effects of a high penetration can already be perceived. Technical constraints were not verified in the case study, but the need for regulation updates was observed.
 
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Publishing Date
2021-04-20
 
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