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Dissertação

{en_GB=Battery Energy Storage Systems as a way to integrate renewable energy in small and isolated power systems} {} EVALUATED

Detalhes: {pt=Nos dias de hoje, a grande maioria da eletricidade produzida a nível mundial é gerada com recurso a combustíveis fósseis. Esta dependência tem sido continuamente reduzida à medida que as fontes de energia renovável vão sendo integradas nos sistemas de geração. Tanto a energia eólica como a fotovoltaica têm a desvantagem de serem tecnologias intermitentes. Os sistemas elétricos localizados em ilhas com uma elevada penetração de renováveis têm, não só de lidar com a intermitência, mas também com o facto de se tratarem de redes isoladas, o que requer uma quantidade elevada de reserva girante. Esta elevada quantidade de reserva girante resulta em consideráveis desperdícios de energia renovável. Neste trabalho são estudados os benefícios da integração de um sistema de baterias numa rede elétrica isolada. Desta forma, o algoritmo de gestão da bateria é inserido dentro de um programa de Alocação de Unidades e Despacho Económico (UC+ED), sendo que a bateria é considerada como mais um gerador despachável. Quando o algoritmo UC+ED seleciona a bateria em vez de um gerador térmico, são evitados consumos de combustível. Estes são considerados na análise económica, comparando com os custos de aquisição do sistema de baterias, por forma a determinar o Valor Atual Líquido (VAL) do projeto. Os resultados obtidos, sugerem que os investimentos em baterias para aplicações à escala da rede elétrica podem ser rentáveis, e aumentam consideravelmente a percentagem de energia renovável integrada na rede., en=Nowadays the world faces an energetic problem, as the majority of the electric power installed around the globe is based on fossil fuels. This dependence is decreasing as renewable power is being deployed. Renewable power generation technologies, mainly wind and solar, have the disadvantage of intermittency. Islanded electrical systems with high penetration of these technologies, not only have to deal with intermittency, but also with isolation, which results in considerable spinning reserve requirements. This level of spinning reserve is the main cause for isolated power systems presenting high levels of Renewable Energy Sources (RES) curtailment. The recent developments in electrical vehicles have decreased the kWh cost of lithium-ion batteries below a threshold value that was previously prohibitive for grid-scale applications. Therefore, the integration of RES considering the installation of a Battery Energy Storage System (BESS) into an isolated power grid is assessed. To do so, a BESS is integrated into the Unit Commitment and Economic Dispatch (UC+ED) and regarded as a dispatchable generator. As the UC+ED dispatches the BESS instead of thermal generators, fuel consumptions are avoided. These are considered fuel savings and compared to the BESS investment cost, so that the Net Present Value (NPV) of the project is determined. The results suggest that the investment in this technology may be profitable and considerably decreases the levels of RES curtailment.}
Keywords: {pt=Sis. Armazenamento de Energia por Baterias, Alocação de Unidades e Despacho Económico, Integração de Energias Renováveis, Sistema Elétrico Isolado, en=Battery Energy Storage Systems, Unit Commitment and Economic Dispatch, Integration of Renewable Energy Sources, Isolated Electrical System}

Discussão: maio 15, 2017, 9:30