Publicação
Projeto de uma estação de carregamento solar para bicicletas elétricas
| Resumo: | A sociedade moderna confronta-se com duas realidades problemáticas para a sustentabilidade do planeta: as alterações climáticas e a poluição urbana. Os setores dos transportes e da energia são os seus principais responsáveis, levando os países a adotarem políticas de desenvolvimento sustentável, através do incentivo às energias renováveis e à mobilidade elétrica. A urbanização está a aumentar, levando a que o espaço disponível nessas áreas seja cada vez menor, agravando os problemas associados ao trânsito automóvel e à sua densidade e estacionamento para os veículos. No contexto da mobilidade, as bicicletas elétricas surgiram como alternativa aos meios de transporte convencionais, constituindo um mercado em crescimento, combinando as necessidades de transporte eficiente com a inexistência de emissões locais de gases de efeito de estufa ou poluentes. Esta tese aborda o dimensionamento de uma estação fotovoltaica para carregamento de bicicletas elétricas autónoma e ligada à rede, através de um caso de estudo, a Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa (FCUL), e respetiva análise energética e financeira. As ferramentas utilizadas foram um simulador de sombreamento integrado no System Advisor Model e o PVsyst, para simular o balanço de energia entre a produção fotovoltaica, o consumo e o armazenamento de energia ou a rede elétrica. Através de uma análise do sombreamento, concluiu-se que a melhor localização para a estação corresponde ao Campus Solar do campus da FCUL, com os painéis orientados a sul e inclinação de 60°, resultando numa maximização da incidência solar no período do ano em que existe maior afluência de bicicletas. A estação solar autónoma deverá apresentar uma potência instalada de 2,5 kWp e um banco de baterias com capacidade de 314 Ah. Por outro lado, a versão da estação solar ligada à rede deverá apresentar uma potência de injeção de 1,5 kWp com uma potência instalada de 1,9 kWp, resultando numa fração solar de 71%. O investimento no sistema autónomo é 1,75 vezes maior do que o do sistema ligado à rede. Em termos de modelo de exploração para este caso, concluiu-se que as receitas provenientes da cobrança anual de um montante de 71 € (ou 5,92 €/mês) por utilizador possibilita um período de retorno do investimento de 25 anos. Contudo, advoga-se que o projeto constitui uma forma de promoção da faculdade, a qual, nesta perspetiva, poderá optar por subsidiar a sua utilização, o que neste caso faz baixar o custo para os utilizadores. |
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| Autores principais: | Marques, Tiago Frederico Rocha Pucarinho Ferreira |
| Assunto: | Carregamento solar de bicicletas Estação fotovoltaica autónoma Estação fotovoltaica ligada à rede Mobilidade elétrica Energias renováveis Teses de mestrado - 2019 |
| Ano: | 2019 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade de Lisboa |
| Idioma: | português |
| Origem: | Repositório da Universidade de Lisboa |
| Resumo: | A sociedade moderna confronta-se com duas realidades problemáticas para a sustentabilidade do planeta: as alterações climáticas e a poluição urbana. Os setores dos transportes e da energia são os seus principais responsáveis, levando os países a adotarem políticas de desenvolvimento sustentável, através do incentivo às energias renováveis e à mobilidade elétrica. A urbanização está a aumentar, levando a que o espaço disponível nessas áreas seja cada vez menor, agravando os problemas associados ao trânsito automóvel e à sua densidade e estacionamento para os veículos. No contexto da mobilidade, as bicicletas elétricas surgiram como alternativa aos meios de transporte convencionais, constituindo um mercado em crescimento, combinando as necessidades de transporte eficiente com a inexistência de emissões locais de gases de efeito de estufa ou poluentes. Esta tese aborda o dimensionamento de uma estação fotovoltaica para carregamento de bicicletas elétricas autónoma e ligada à rede, através de um caso de estudo, a Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa (FCUL), e respetiva análise energética e financeira. As ferramentas utilizadas foram um simulador de sombreamento integrado no System Advisor Model e o PVsyst, para simular o balanço de energia entre a produção fotovoltaica, o consumo e o armazenamento de energia ou a rede elétrica. Através de uma análise do sombreamento, concluiu-se que a melhor localização para a estação corresponde ao Campus Solar do campus da FCUL, com os painéis orientados a sul e inclinação de 60°, resultando numa maximização da incidência solar no período do ano em que existe maior afluência de bicicletas. A estação solar autónoma deverá apresentar uma potência instalada de 2,5 kWp e um banco de baterias com capacidade de 314 Ah. Por outro lado, a versão da estação solar ligada à rede deverá apresentar uma potência de injeção de 1,5 kWp com uma potência instalada de 1,9 kWp, resultando numa fração solar de 71%. O investimento no sistema autónomo é 1,75 vezes maior do que o do sistema ligado à rede. Em termos de modelo de exploração para este caso, concluiu-se que as receitas provenientes da cobrança anual de um montante de 71 € (ou 5,92 €/mês) por utilizador possibilita um período de retorno do investimento de 25 anos. Contudo, advoga-se que o projeto constitui uma forma de promoção da faculdade, a qual, nesta perspetiva, poderá optar por subsidiar a sua utilização, o que neste caso faz baixar o custo para os utilizadores. |
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