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Dissertação

{pt_PT="Hydrogen based solutions to help electrical grid management Application to the Terceira Island case"} {} EVALUATED

Detalhes: {pt=A necessidade de descarbonização tornou-se um objetivo urgente a ser perseguido, transcendendo fronteiras e setores. O setor de energia tem sido um exemplo a seguir, com a penetração de fontes de energia renovável aumentando ano após ano e já tendo um impacto nas emissões de carbono. Apesar de seus benefícios, à medida que esses níveis de penetração vêm aumentando, a estabilidade da rede elétrica tem sido afetada. Parte dessa instabilidade é causada pelos diferentes tipos de conexão à rede usados pela maioria das fontes de energia renováveis. Estas tecnologias conectadas por conversores não contribuem para a inércia da rede como fazem os geradores síncronos. Focando-se no comportamento da frequência do sistema, é criado um modelo, com bases em Matlab/Simulink, da portuguesa Ilha Terceira, para avaliar os potenciais benefícios da utilização de tecnologias de hidrogénio na prestação de serviços de rede. Dois cenários diferentes são analisados, a resposta da frequência do sistema a grandes desequilíbrios e a desequilíbrios de estado estacionário causados por erros de previsão de carga e potência eólica. Os resultados refletem como o comportamento da frequência é afetado pela quantidade de inércia no sistema, características dos geradores síncronos e presença de eletrolisadores e células de combustível, com novas métricas sendo introduzidas para comparar a resposta da frequência a cada um., en=The need for decarbonization has become an urgent objective being pursued across borders and sectors. The energy sector has been one example to follow, with the penetrations of renewable energy sources increasing year after year and already having an impact on carbon emissions. Despite their benefits, as these penetration levels grow, grid stability has been affected. Part of this instability is caused by the different type of connection to the grid used by most renewable energy sources. These converter connected technologies do not contribute to the grid's inertia the same way synchronous generators do. Focusing on the behaviour of the system's frequency, a Matlab/Simulink based model of the Portuguese Terceira Island is created to assess the potential benefits of using hydrogen technologies to provide grid services. Two different scenarios are analyzed, the system's frequency response to large imbalances and to steady-state imbalances stemming from load and wind power forecasting errors. The results reflect on how the frequency behaviour is affected by the amount of system's inertia, synchronous generators characteristics and the presence of electrolyzers and fuel cells, with new metrics being introduced to compare the frequency's reaction to each.}
Keywords: {pt=Fontes de Energia Renovável, Tecnologias de Hidrogénio, Controlo de Frequência, Grandes perturbações, perturbações de Estado Estacionário, en=Renewable Energy Sources, Hydrogen Technologies, Frequency Control, Large imbalances, Steady-state imbalances}

Discussão: dezembro 14, 2021, 16:0