Discente: MARIANA DE MORAIS CAVALCANTI

Título: ESTUDOS DE MELHORIAS NO SUPRIMENTO ENERGÉTICO DOS SISTEMAS AUXILIARES DE SUBESTAÇÕES CONECTADAS À REDE BÁSICA

Orientador: PROF. DR. MANOEL HENRIQUE DA NÓBREGA MARINHO

Examinador externo: PROF. DR. HUGO VALADARES SIQUEIRA

Examinador interno: PROF. DR. ROBERTO FELICIANO DIAS FILHO

Data: 28 DE JULHO DE 2023

Horário: 14:00

Local: Online - meet.google.com/eqx-fhvp-ewv

Resumo do projeto: 

As subestações (SEs) da Rede Básica (instalações de transmissão integrantes do Sistema Interligado Nacional com nível de tensão de operação igual ou superior a 230 kV), devem seguir os Procedimentos de Rede (PR) estabelecidos pelo Operador Nacional do Sistema Elétrico – ONS. Entre estes documentos há o Submódulo (2.6), o qual dita os requisitos mínimos para as SEs e seus equipamentos. No que diz respeito aos serviços auxiliares das SEs e, mais especificamente à alimentação em corrente alternada (CA), tem-se que estas devem dispor de, no mínimo, duas fontes de alimentação, sendo uma externa proveniente da distribuidora local e outra interna da própria subestação ou duas fontes internas. No segundo caso, as fontes devem ser providas por meio do terciário do transformador ou por meio de um transformador dedicado para esse fim (TSA-Transformador de Serviços Auxiliares). No caso de nenhuma dessas opções serem viáveis para a subestação em estudo, o agente responsável pelo empreendimento deve propor uma solução para o ONS avaliar e, se coerente, aprovar. Ademais, a subestação deve contemplar grupo moto gerador (GMG) com partida automática e capacidade de alimentar as cargas essenciais da subestação, de modo a manter o suprimento em caso de falta nas duas fontes de suprimento. Muitas subestações não conseguem atender a esse submódulo e utilizam GMG como a segunda fonte principal. Porém, os GMGs, em caso de contingência, não são capazes de fornecer instantaneamente energia, uma vez que têm um tempo de inercia para entrarem em operação. Ademais, essa solução não é ambientalmente correta devido aos gases emitidos durante a queima do combustível. Por isso, a Companhia Hidro elétrica do São Francisco (CHESF) publicou a chamada pública de projeto de PD+I, no âmbito do Programa de Pesquisa e Desenvolvimento Tecnológico do Setor de Energia Elétrica da ANEEL, intitulada “Minigeração fotovoltaica com Armazenamento de energia por Baterias como fonte autônoma de Suprimento dos serviços auxiliares de subestações 230/500 kV com Restrição de fonte interna” para ser aplicada SE Messias/AL. Dessa forma, este trabalho desenvolveu soluções para substituir os GMGs, tanto para a fonte interna, como para a de emergência, por componentes mais sustentáveis e eficazes: os Sistemas de Armazenamento de Energia por Baterias (Battery Energy Storage System - BESS), com ou sem a adição de um sistema Fotovoltaico (FV). Para isso, foram realizadas simulações no software Homer Pro e, com os resultados, análises de confiabilidade, impacto ambiental e viabilidade financeira. Por fim, a melhor solução foi o BESS com o Sistema FV, podendo manter o GMG para o caso de emergência quando houver apenas uma Fonte, sendo ela: externa, proveniente do terciário do transformador ou do TSA.

Palavras-chave: BESS; GMG; Serviços Auxiliares; Subestação; Fotovoltaico.

Discente: THIAGO MACIEL DA SILVA

Título: OTIMIZAÇÃO DA PRODUÇÃO DE ENERGIA E ESTIMATIVA DA EFICIÊNCIA DE UM MÓDULO FOTOVOLTAICO: UMA ANÁLISE ESTATÍSTICA DE PARÂMETROS ENERGÉTICOS

Orientador: PROF. DR. JORNANDES DIAS DA SILVA

Examinador externo: PROF. DR. SÉRGIO MÁRIO LINS GALDINO

Examinador interno: PROF. DR. DEIVSON CESAR SILVA SALES

Data: 04 DE JULHO DE 2023

Horário: 11:30

Local: SALA I4

Resumo do projeto: 

A produção de energia e a eficiência de módulos fotovoltaico são parâmetros potencial no campo da energia solar. Dados de 01 de janeiro de 2021 a 31 de dezembro de 2021 foram utilizados através de metodologias diretas e inversas para elaboração de métricas a serem utilizadas na observação dos dados estimados. Na contextualização foi apresentado a importância do estudo em energia fotovoltaica, além de mostrar o potencial das cidades escolhidas para este estudo, também a evolução tecnológica que está acontecendo, com módulos fotovoltaicos mais eficientes a cada dia e os desafios dos atuais módulos de placas solares. Na metodologia foram apresentadas as métricas que seriam utilizadas, as grandezas observadas e as metodologias escolhidas. Foram observadas as cidades de Salvador e Natal, os dados foram obtidos através do site do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET). As grandezas utilizaram foram: radiação solar, temperatura ambiente e velocidade do vento. A partir dessas grandezas foram geradas equações, gráficos e dados esperados de produção de energia e eficiência do módulo fotovoltaico ao longo do dia e do ano. No final foi realizado a comparação dos dados esperados com os medidos, além da comparação entre as cidades e seus meses com maiores potenciais de geração de energia solar.

Palavras-chave: Energia solar, INMET, Salvador, Natal, metodologias diretas e inversas, geração de energia elétrica.

Discente: IGINO GIORDANI DA SILVA GUERRA

Título: POTENCIAL DE APRIMORAMENTO DA PASTEURIZAÇÃO LENTA DO LEITE DEVIDO À UTILIZAÇÃO DA ENERGIA SOLAR TÉRMICA E DO RESFRIAMENTO EVAPORATIVO

Orientador: PROF. DR. LUIS ARTURO GÓMEZ MALAGÓN

Examinador externo: PROF. DR. ALCIDES CODECEIRA NETO

Examinador interno: PROF. DR. JORNANDES DIAS DA SILVA

Data: 13 DE JUNHO DE 2023

Horário: 10:00

Local: Online - Link da sala: meet.google.com/foa-vvze-mbm

Resumo do projeto: 

O Estado de Pernambuco contém quatro Arranjos Produtivos Locais (APL), dentre eles um que engloba 15 municípios, com polo em Garanhuns e no qual a produção leiteira e o processamento de laticínios são as principais atividades econômicas. O queijo é um produto derivado do leite, e seus processos fabricação iniciais são filtração, pasteurização (aquecimento, retenção e resfriamento), fermentação e coagulação. Para garantir as condições higiênico-sanitárias dos empreendimentos brasileiros, a industrialização do leite para a produção de seus derivados é regulamentada pelo Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Especificamente para os pequenos produtores de queijo, a legislação permite que o leite seja “pasteurizado de forma lenta” em um tanque de camisa dupla. Esse tanque é um reservatório com superfícies metálicas que separam o leite do fluido de trabalho e a pasteurização lenta é uma atividade que requer energia térmica para aquecer o leite até 63 °C. A transferência de calor para ele é realizada de forma indireta por meio do aquecimento de água, essa temperatura deve ser mantida por 30 minutos e em seguida ele deve ser resfriado até 37°C para que o fermento seja adicionado e o coágulo formado no tanque. Tipicamente, os pequenos produtores do APL pernambucano usam sistemas de aquecimento consistidos de fogões a Gás Liquefeito de Petróleo instalados abaixo do tanque de camisa dupla e a operação de resfriamento é conduzida ao preencher o tanque com água na temperatura ambiente, promovendo o seu fluxo em uma configuração de passagem única e sem reaproveitamento. Para melhorar o processo de fabricação de queijos, este trabalho propõe a utilização de um sistema termossolar para fornecimento de água préaquecida e uma torre de resfriamento de baixo custo. Os protótipos foram testados e o processo completo da pasteurização lenta foi monitorado algumas vezes, usando instrumentação eletrônica para medir e registrar o tempo de processo, as temperaturas nos fluidos, a vazão de água e a umidade do ar. A partir dessas medições, as taxas de transferência de calor desenvolvidas e as quantidades líquidas de calor transferidas foram calculadas para avaliar o desempenho energético das operações. Os resultados mostraram que, a utilização de água pré-aquecida e da torre de resfriamento integrada ao tanque de camisa dupla se refletem com a economia de tempo, combustível e água, conferindo ao empreendimento aumento na produtividade e mitigação de custos operacionais e impactos ambientais negativos.

Palavras-chave: Processamento de Leite; Pasteurização Lenta; Produção de Queijos; Energia Termossolar; Torre de Resfriamento; Desempenho Energético.