Artigos em Conferências
Muitas cidades brasileiras vêm sofrendo um forte crescimento vertical, que impacta diretamente na adoção de Sistemas Fotovoltaicos em regiões urbanas. Há uma grande carência de soluções que atendam as unidades consumidoras quando não há área de cobertura disponível, seja para edificações residenciais, comerciais ou públicas. Nesse contexto, vem ganhando espaço a técnica de sistemas fotovoltaicos integrados às edificações, que visam contornar a problemática da falta de espaço útil para instalações fotovoltaicas. No Brasil, a técnica não é muito explorada devido à ausência de tecnologias disponíveis no mercado e ao aparato profissional para a instalação desses sistemas. Esse estudo busca visualizar o desempenho e o retorno financeiro de um mesmo sistema fotovoltaico instalado em diversas orientações da fachada de uma edificação pública localizada na cidade de Belém-PA. Para a realização do estudo serão adotados programas de simulação de edificações tridimensionais e avaliação de sistemas fotovoltaicos. Os resultados demonstraram os cenários que possuem mais eficiência da geração de energia elétrica considerando a degradação dos SF, implicando no retorno financeiro de cada sistema.
AYRTON LUCAS LISBOA DO NASCIMENTO, MIDORI UEOKA CARVALHO, BRUNO SANTANA DE ALBUQUERQUE, CARMINDA CÉLIA MOURA DE MOURA CARVALHO
Conferência: XX ENCONTRO NACIONAL DE TECNOLOGIA DO AMBIENTE CONSTRUÍDO.O estudo de novas ações e estratégias de integração fotovoltaica (FV) além das coberturas pode contribuir para a ampliação da geração de energia FV, mesmo que o sistema não seja capaz de gerar a máxima energia, a integração é vantagem pois apresenta o cumprimento de requisitos estéticos e o conforto ambiental para a edificação. Desse modo, o módulo FV pode substituir materiais tradicionais e ainda gerar energia para o consumo. O objetivo deste trabalho é apresentar a análise técnica com relação ao desempenho energético e térmico, e a análise ambiental de um sistema fotovoltaico (SFV) integrado na fachada desempenhando dupla função: de geração de energia e de fachada ventilada, em uma edificação universitária localizada na cidade de Belém-PA-Brasil. Para o desempenho energético foram realizados simulações utilizando o software PVSyst com 04 tecnologias de módulos FV: de silício monocristalino (m-Si), de telureto de cádmio (CdTe), de silício amorfo (a-Si) e de disseleneto de cobre, índio e gálio (CISG), obtendo valores para a taxa de desempenho (PR) muito próximos do valor de referência adotada para a elaboração do mapa do potencial de geração solar FV do Atlas Brasileiro de Energia Solar; para o desempenho térmico utilizou-se o software Energyplus e constatou-se que com a integração da fachada FV ventilada na edificação, apresentou uma redução média na temperatura interna entre 1 oC e 1,80 oC nos horários enre 14:00h e 18:00h; na análise ambiental foi calculada a redução de emissão de gases do efeito estufa (GEE) considerando a utilização da energia FV em substituição às fontes de geração de energia utilizadas na matriz energética brasileira. Os resultados desse estudo para integração de fachadas FV na Amazônia corroboraram com os realizados em outras regiões do Brasil com características climáticas diferentes e em países onde a tecnologia já se encontra em estágio mais avançado.
MIDORI UEOKA CARVALHO, CARMINDA CÉLIA MOURA DE MOURA CARVALHO, FILIPE MENEZES DE VASCONCELOS, JACKQUELINE CRISTINA DO NASCIMENTO AZEVEDO, AYRTON LUCAS LISBOA DO NASCIMENTO
Conferência: CBENS.Renewable energy hybrid mini-grids have experienced significant growth in power systems, driven primarily by the need for more resilient and reliable distributed resources in modern power systems. However, despite their many benefits, the combined operation of PV and storage systems can pose challenges in system management and coordination, especially in radial distribution networks. This paper examines the operation of microgrids in a real medium-voltage radial feeder in Brazil, incorporating distributed generation and capacitor banks. Additionally, it assesses network losses with and without implementing distributed energy resources. The study considers the role of battery energy storage systems in energy and demand response, in addition to various load and an island mode operation scenario. The findings emphasize the advantages of effectively managing hybrid microgrids, highlighting enhanced reliability and service continuity in the face of diverse disturbances.
JOÃO VICTOR ALVES DOS REIS, GABRIEL ABEL MASSUNANGA MOREIRA, JONATHAN MUÑOZ TABORA, BIANCA BEATRIZ SILVA CORRÊA, ANDRÉ LUÍS RODRIGUES BARBOSA, LAURO CORREA DOS SANTOS JUNIOR
Conferência: IEEE.Energy demand is a variable in constant growth, influenced by economic, geographic, climatic, and other factors. Accurate forecasting of energy demand is crucial for developing electrical systems. It is particularly interesting to energy-generating plants, distributors, and final consumers aiming for optimized energy purchases. This study presents the results of long-term energy demand forecasting for a high-energy consumer in Brazil using Long Short-Term Memory (LSTM) neural networks. A database covering the period from 2017 to 2024 was used, and the forecasted results were compared with actual energy bills. The findings demonstrate the accuracy of the LSTM technique, though it shows weaknesses when faced with unforeseen events.
LAURO CORREA DOS SANTOS, JONATHAN MUÑOZ TABORA, CEZAR A. FIGUEREDO ROCHA, CARMINDA C. MOURA DE M. C., THIAGO M. SOARES, MARIA EMÍLIA DE LIMA TOSTES
Conferência: IEEE.This work analyzes a Hybrid Photovoltaic System (HPS) consisting of three photovoltaic systems operating in grid-connected mode and in off-grid conditions with the use of an energy storage system. For the analysis of the storage system, different scenarios with specific operating conditions have been considered, either with interruption of the electric grid or in normal operation mode, so that the Amazon Energy Efficiency Center (CEAMAZON) is fully supplied with energy during the year 2022. Finally, the analysis of the operating modes of the hybrid system is carried out, validating that the system is adaptable to the most diverse situations that the electricity grid offers to the system, always seeking stability in operation and energy supply.
AYRTON L. LISBOA DO NASCIMENTO, BRUNO SANTANA DE ALBUQUERQUE, EDILBERTO OLIVEIRA ROZAL FILHO, JONATHAN MUÑOZ TABORA, MIGUEL GOMES BRILHANTE, LUIZA DA ROCHA MARUM JORGE
Conferência: IEEE.Voltage imbalance remains one of the secret killers of electric motors considering its multiplying effect on current magnitudes. Its impacts on conventional induction motors have been widely addressed, however considering the new technologies existing commercially as a result of the search for higher efficiencies, the evaluation in non-ideal conditions also becomes of significant interest to users. This paper presents an evaluation of the voltage imbalance impacts on a line-start permanent magnet motor (LSPMM). For the study, the motor was fed under different voltage imbalance conditions and varying the motor load percentage. The results revealed that for high levels of voltage imbalance in the motor phases, the current imbalance in combination with the permanent magnet's constant magnetic field produces negative single-phase power under low-load conditions. Power quality impacts are also addressed from current oscillography.
JONATHAN MUÑOZ TABORA, ISAIAS FERREIRA, AYRTON L. L. DO NASCIMENTO, DANIELLY P. R. CARRERA, M.E.DE LIMA TOSTES, EDSON ORTIZ DE MATOS
Conferência: IEEE.The present work aims to develop a numerical model of a real solar boat system that will be implemented in UFPA, as part of the SIMA project. The MATLAB/Simulink modeling software was used in conjunction with PVSyst to obtain electric and physical operating parameters of the boat. Additionally, it is possible to perform an ecological and economic analysis of the boat, comparing similar models but with traditional internal combustion technology. The results demonstrate the simulated components, as well as the economic advantage in terms of fuel cost and reduced CO2 emissions.
AYRTON LUCAS LISBOA DO NASCIMENTO, MARIA EMÍLIA DE LIMA TOSTES, BRUNO SANTANA DE ALBUQUERQUE, CARMINDA CÉLIA MOURA DE MOURA CARVALHO, RAFAEL MENDES HIRAYAMA MACHADO, ANDRÉIA ANTLOGA DO NASCIMENTO
Conferência: IEEE.This paper presents a comparison of the performance of squirrel cage induction motors (SCIMs) and permanent magnet motors (LSPMMs) under typical operating conditions. To that end, the effects of voltage unbalance and different rated load conditions are examined to determine the motors' performance and tolerance to disturbances. Results show that SCIMs demonstrate slightly higher tolerances to disturbances than LSPMMs in non-ideal voltage conditions, thus providing insight into their effectiveness in various applications. This comparison is crucial for a better understanding of motor performance and its implications for the design and operation of motors in certain operating conditions and regions.
ISAIAS FERREIRA, JONATHAN MUÑOZ TABORA, AYRTON LUCAS LISBOA DO NASCIMENTO, DANIELLY PRISCILA RIBEIRO CARRERA, MARIA EMÍLIA DE LIMA TOSTES, EDSON ORTIZ DE MATOS
Conferência: IEEE.Electric vehicles (EVs) offer a promising solution for urban mobility, providing a clean alternative for energy consumption and contributing to the reduction of CO2 emissions, which aligns with global environmental objectives. The growth of electric vehicles brings with it new challenges and restrictions for users in terms of active contracted power. In the face of these challenges, demand-side management studies are necessary to avoid criticalities in the grid for the concessionaires as well as penalties for exceeding the contracted demand for users with composite tariffs. This study evaluates the impacts of EV integration on the contracted demand of a medium voltage consumer, based on power flow studies monitoring the voltage at the busbars and the total power in the system. In this way, different charging scenarios are considered, as well as management strategies to optimize EV charging considering recharging criteria and restrictions to meet the defined power and voltage requirements. The results validate the proposed methodology for its use in the analyzed consumer.
GABRIEL A. M. MOREIRA, JONATHAN M. TABORA, THIAGO MOTA SOARES, M. E. DE LIMA TOSTES, UBIRATAN H. BEZERRA, CARMINDA C. M. DE M. CARVALHO
Conferência: IEEE.Power factor remains an issue of concern in today's industries due to the prevalence of inductive loads, the new technologies and electronics further aggravate this problem. This paper presents an evaluation study of the accuracy of the capacitor bank calculation method from the energy bill and billing period. In this way, the calculation is performed based on the energy bills of a year and compared with the database of a monitoring system. The results show that there may be errors and therefore penalties when considering a minimum desired factor, so that a higher power factor may be desirable according to the load characteristics.
AYRTON LUCAS LISBOA DO NASCIMENTO, DANIELLY P. RIBEIRO CARRERA, JONATHAN MUÑOZ TABORA, BRUNO SANTANA DE ALBUQUERQUE, MARCOS VINICIUS PEREIRA BRAGA, JOSIVAN REIS, EDSON ORTIZ DE MATOS, ALLAN RODRIGO ARRIFANO MANITO, CARMINDA C. M. DE MOURA CARVALHO, MARIA EMÍLIA DE LIMA TOSTES
Conferência: IEEE.