Objetivo do artigo foi o uso de energia solar, eólica e armazenamento em baterias para suprir o consumo de agricultores em uma comunidade rural remota.
A integração de fontes renováveis nos sistemas de distribuição resultou em uma mudança de paradigma.
Sistemas de Distribuição em áreas rurais:
O primeiro é a extensão da rede urbana para áreas rurais.
O segundo é construir uma microrrede na área rural depois de fazer um estudo dos parâmetros ao redor da área, como população e clima, a fim de dimensionar os geradores e sistemas de armazenamento a serem utilizados.
Terceira e última opção, é a combinação de expansão da grade e microrrede implementação.
O artigo propõe uma ferramenta para ajudar implementação de microrredes nas áreas rurais de países em desenvolvimento. Para esse fim, é realizada uma avaliação técnica considerando uma região rural no Brasil. A microrrede é analisada com a ajuda de algumas condições econômicas reais da população local.
Diversos tipos de preocupações sobre a área de interesse têm levado em consideração neste estudo, como o clima condições para determinar qual equipamento é mais viável de ser usado, população e número de casas para estimar a carga e as questões políticas do país, ainda se a proposta de microrrede não viola nenhuma lei existente.
Existem muitas estruturas diferentes de microrredes a serem consideradas, como microrredes usadas como ponto de partida para fazer uma rede inteiramente independente, conectada à rede ou redes completamente isoladas e outras possibilidades. A estrutura aqui adotada é uma microrrede completamente isolada, composta por Geradores fotovoltaicos e eólicos, conversores, sistemas de armazenamento e cargas. Sua escolha é feita em função dos recursos de geração existentes,localização, condições climáticas e regulamentação.
A avaliação técnica foi realizada na cidade de Itajubá, cujo local específico de implementação da microrrede foi 4 fazendas,e 8 casas de alto nível de consumo (450KWh por mês cada) e 32 casas de pequeno nível de consumo (100KWh por mês cada). Além disso, a estrutura conta com 6 bombas de água com potência de 5.5KW.
Para definir os dispositivos de geração, dois tipos de dados foram necessários, uma é a velocidade do vento na região (m/s) e outro é a radiação solar (W).
Com base nos dados obtidos, para fornecer as cargas e analisando os geradores disponíveis no mercado, propõe-se usar:
6 turbinas eólicas modelo WES 5 Tulipo
60 painéis solares de 120 Watts modelo BP SX120 Solar Painel
O pesquisador faz uma avaliação de custos, das turbinas eólicas incluindo montagem e inversores e das células fotovoltaicas. A legislação brasileira não impõe restrições ao uso desses dispositivos de geração, uma vez que a microrrede não é conectado à rede.
Estrutura adotada da microrrede
Mapas de carga, eólica e solar foram considerados, permitindo monitorar o suprimento de energia ao longo do dia. Isso foi o suficiente para perceber que a microrrede tinha energia suficiente, mas não energia para suprir a carga de pico, então um banco de baterias foi empregado.
Referência
Souza, Matheus FZ. "On rural microgrids design-a case study in Brazil." 2015 IEEE PES Innovative Smart Grid Technologies Latin America (ISGT LATAM). IEEE, 2015.
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