Dissertação
Design of an Energy Storage System for the Tokamak ISTTOK EVALUATED
O presente trabalho descreve o projeto de um sistema de armazenamento de energia para o dispositivo experimental de fusão nuclear ISTTOK. O propósito deste trabalho é estudar, simular e dimensionar um sistema suplementar para este tokamak, que tem um ciclo de operação caracterizado por 3 s de impulso e 15 min de repouso. O sistema é concebido para alimentar as bobinas que produzem o campo magnético toroidal, responsável por confinar o plasma, mas também reaproveitar parte da energia armazenada nestas bobinas durante a operação, evitando que esta seja injetada na rede publica. As soluções desenvolvidas são comparadas com base nas suas funcionalidades e requisitos, sendo a sua viabilidade avaliada. As características do tokamak ISTTOK são apresentadas, com particular destaque no sistema que produz o campo toroidal. A fonte de alimentação existente, de 1 MVA baseada em tirístores, também é alvo de estudo, assim, será realizada uma análise precisa e o sistema será simulado usando os programas Simulink e MATLAB. São propostas novas topologias de conversores ressonantes para recuperação de energia, capazes de lidar com correntes próximas de 10kA. As tecnologias de armazenamento de energia mais apropriadas são discutidas e comparadas com base nas características, desempenho e aplicação a este caso. Os sistemas de armazenamento mais adequados são as baterias de alta densidade de potência, flywheels, condensadores e supercondensadores, que neste caso aparenta ser a tecnologia mais efetiva. As células e dispositivos semiconductores disponíveis no mercado também são apresentados.
novembro 24, 2021, 8:30
Publicação
Obra sujeita a Direitos de Autor
Orientação
ORIENTADOR
Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)
Professor Catedrático