Dissertação

{pt_PT=Solução energética híbrida com armazenameno por bombagem: modelação, análises de sensibilidade e caso de estudo} {} EVALUATED

{pt=A elevada intermitência das fontes de energia renováveis condiciona a produção de energia elétrica, que continua a depender muito dos combustíveis fósseis. Uma vez que existe complementaridade por parte das fontes de energia renováveis, a sua integração conjunta é, sem dúvida, uma boa solução para reduzir esta dependência. Aliado a este facto, poderá coexistir um sistema de armazenamento por bombagem, capaz de gerar reservas hídricas, que serão aproveitadas quando a procura exceder a oferta energética. Na presente dissertação, foram desenvolvidos dois modelos: um sobre custos de turbomáquinas e outro que visa o estudo do potencial de uma solução energética híbrida com armazenamento por bombagem. Através destes modelos, procedeu-se à análise da produção conjunta das energias hídrica e eólica, hídrica e solar e ainda a combinação das três. Este modelo desenvolvido propõe duas opções de funcionamento para a bombagem e geração hidroelétrica: i) em função da diferença entre a procura e a oferta energética; ii) em função da tarifa diária, do consumo energético, aplicada em Portugal. Foram analisadas diferentes soluções, em função do consumo e potências instaladas, para diferentes quedas e volumes de armazenamento, admitindo três tipos de turbinas convencionais e uma bomba como turbina, para as quais se procedeu à análise económica. Por último, foi realizado um pré-dimensionamento de um sistema energético híbrido com armazenamento por bombagem de água do mar, como possível modelo a aplicar na costa portuguesa. Para o consumo estabelecido, a solução adotada permite a satisfação energética de 81%, sendo 30% servido pelo armazenamento hidroelétrico., en=The high intermittence of renewable energy sources conditions the production of electricity, which remains highly dependent on fossil fuels. Since there is complementarity between renewable energy sources, their joint integration could be a good solution to reduce this dependency. Together with this, a pumped-storage system capable of generating hydro reserves can coexist to supply the surplus demand. In the present dissertation, two models were developed: one about turbomachine’s costs and another to study the potential of a hybrid energy solution with a pumped-storage system. Through this last model, the combined production of hydro and wind, hydro and solar, and the combination of the three as well were analysed. The developed models propose two operating options for storage: i) pumping and hydroelectric generation due to the difference between the demand and the energy supplied; ii) pumping and hydroelectric generation as a function of the tri-hour tariff of the energy consumption applied in Portugal. Different solutions were analysed, according to the demand and installed power, for different heads and storage volumes, assuming three conventional turbines and a pump as turbine, for which an economic analysis was developed. Finally, a pre-design of a hybrid energy solution with a sea water pumped-storage system was carried out, as a possible model to apply in the Portuguese coast. For the established demand, the solution adopted allows a total energy satisfaction of 81 %, being 30 % supplied by hydroelectric storage.}
{pt=fontes de energia renováveis, solução energética híbrida, armazenamento por bombagem., en=renewable energy, hybrid energy solution, pumped-storage.}

Junho 21, 2018, 11:30

Orientação

ORIENTADOR

Helena Margarida Machado da Silva Ramos

Departamento de Engenharia Civil, Arquitectura e Georrecursos (DECivil)

Professor Associado