Processamento e Armazenamento de Energia Elétrica
Código
11688
Unidade Orgânica
Faculdade de Ciências e Tecnologia
Departamento
Departamento de Engenharia Electrotécnica
Créditos
6.0
Professor responsável
Stanimir Stoyanov Valtchev
Horas semanais
4
Total de horas
52
Língua de ensino
Português
Objectivos
O objetivo da disciplina é dotar os estudantes dos conhecimentos e ferramentas necessários para compreender e intervir no novo paradigma de processamento e armazenamento da energia elétrica renovável.
Pretende-se também que se compreendam os problemas e as técnicas relacionadas com a operação fiável do sistema de energia eléctrica, assim como os impactes da integração de IGNOREes renováveis na rede.
No final do curso, os estudantes deverão ter desenvolvido competências avançadas nos seguintes tópicos:
- Projecto de instalações fotovoltaicas, com foco principal no paradigma de auto-consumo.
- Requisitos e desafios técnicos relativos à integração de geração distribuída, em particular de origem renovável.
- Estimativa da produção energética da instalações fotovoltaicas e eólicas.
- Organização do sistema eléctrico Português.
- Impacte na fiabilidade da rede da integração de energia eólica.
- Smartgrids e microgrids.
Pré-requisitos
N/A
Conteúdo
Conversores de energia para as energias renováveis. Dispositivos eletrónicos para controlar a energia. Tendências.
Conversor AC-DC. Escolha de características e ensaios dos retificadores. Produtores e tendências. Proteções. Redes DC.
Conversores DC-DC. Ponto de funcionamento com rendimento máximo (MPP). Conversores BUCK, BOOST e FLYBACK, diferenças.
Ondulador de tensão e ondulador de corrente, monofásicos e multifásicos. Aplicação. Grid-tie conversores e conversores autónomos.
Conversores de máximo rendimento: comutação suave e comutação brusca. Corretores de Fator de Potencia. Alta tensão DC e noção de smart grid. Controlo de conversor, limitações e proteção.
Armazenamento de energia. Geração distribuída, problemas de fiabilidade e estabilidade na rede.
Básica gestão das baterias, baterias dos veículos elétricos e dos edifícios.
Fatores que definam o desempenho das baterias: superfície efetiva, nano-materiais, catalisadores.
Baterias recarregáveis: VRLA, NiCd, NiMH, Li-Ion, Sodio, Ar, Flow Battery, características, limitações, fiabilidade. Supercondensador, Carregamento e descarregamento rápido.
Bibliografia
Ned Mohan, Power Electronics and Drives, MNPERE, 2003
Power Electronics, Converters, Applications and Design, N. Mohan, T. Undeland, W. Robbins, Ed.: John Wiley & Sons Inc., 2002
Electrônica de Potência (em tradução), Muhammad H. Rashid, Makron Books do Brasil, S. Paulo, 1999
Eletrónica Industrial (em tradução) C. Lander, McGraw-Hill Brasil, 2002
Gilbert M. Masters, Renewable and Efficient Electric Power Systems, John Wiley & Sons, 2004.
Castro, R., Uma Introdução às Energias Renováveis: Eólica, Fotovoltaica e Mini-Hídrica, IST Press, 2011.
Método de ensino
Aulas teórico-práticas; aulas de seminarios e laboratório.
Método de avaliação
1º Caminho: teste No.1 (30%, mas com nota mínima de 8 val. sendo esse teste eliminatório em não permitir continuar nesse caminho), teste No.2 (45%), 4 relatórios laboratoriais (25% da nota final, sendo esses relatórios obrigatórios para obter frequência);
2º Caminho: 4 relatórios laboratoriais (25% da nota final, sendo esses relatórios obrigatórios para obter frequência), exame de recurso (75%).