FenixEdu™

Dissertação

Integration of Vanadium Redox Flow Batteries in grid-connected Microgrids EVALUATED

Detalhes: Micro-redes facilitam a integração de fontes de energia renovável instáveis. Estas redes dependem sistemas de gestão de energia para fazer a distribuição ótima dos seus recursos. A incorporação de baterias assegura que o sistema de distribuição de eletricidade é seguro e estável e aumenta o número de oportunidades de negócio. As baterias redox de vanádio estão entre as tecnologias mais adequadas e são aplicáveis a vários sistemas. Nesta tese foi desenvolvido um modelo de otimização da operação para uma micro-rede ligada á rede elétrica cujas baterias têm as propriedades específicas de uma bateria redox e de uma bateria de lítio tais como profundidade de descarga, estado de carga, limitações de potencia, eficiência dinâmica e degradação de capacidade. O sistema de gestão energética da micro-rede, formulado como um problema de otimização não linear, aplica um método de controlo preditivo para determinar os ciclos de carga ótimos bem como o comércio de energia com a rede que maximiza o lucro para a micro-rede. Foi simulado um caso de estudo com dados tecno-económicos reais da micro-rede Pellworm. O estudo das diversas aplicações de mercado revelou que a operação de micro-redes com baterias obtém lucro máximo quando são usadas para regulação primária, seguindo-se a utilização híbrida para arbitragem e regulação secundária ou apoio para peak-shaving. É proposto o uso híbrido de baterias redox de vanádio e de lítio, já que permite a satisfação dos critérios de entrada no mercado de forma económica e que uma operação combinada permite a redução de custos totais.
Keywords: Controlo de micro-redes, Baterias redox de vanádio, Sistema de gestão energética, Controlo preditivo, Método de agendamento

Discussão: novembro 26, 2019, 15:0