https://hdl.handle.net/1884/74978 Wed, 24 Jun 2026 09:49:28 GMT 2026-06-24T09:49:28Z https://hdl.handle.net/1884/105427 Avaliação de estratégias grid zero em sistemas fotovoltaicos conectados à rede com baterias de segunda vida de veículos elétricos Resumo: O presente trabalho investiga a convergência entre a crescente problemática do fim da vida útil das baterias de veículos elétricos (VEs) e a necessidade urgente de soluções de armazenamento para mitigar a intermitência da geração solar fotovoltaica (FV). O conceito de Baterias de Segunda Vida (B2V), que retêm entre 70% e 80% de sua capacidade inicial, emerge como uma alternativa estratégica e promissora, alinhada aos princípios da economia circular, para aplicações estacionárias. O objetivo geral da pesquisa é analisar a viabilidade técnica da aplicação dessas B2V em um arranjo FV híbrido on-grid ou em uma microrrede, focado principalmente no modo de injeção nula (zero export), que se consolidou como uma resposta às incertezas e transformações regulatórias na geração distribuída. A metodologia empregada consistiu na simulação computacional dinâmica em alta resolução, utilizando o software PSIM® para modelar o inversor híbrido e o banco de B2V, este último configurado com 80% de capacidade residual e restrições de ciclo para prolongar sua vida útil. O estudo avalia e compara o desempenho do sistema sob as estratégias de controle Grid-Zero (Zero Export), Peak Shaving (Redução de Picos) e Time-of-Use (ToU) (Controle Tarifário), analisando o impacto dessas abordagens na autossuficiência e análise técnica das modalidades de controle. A avaliação do desempenho destas estratégias visa contribuir para a compreensão da eficácia das B2V como um pilar da transição energética global; Abstract: This present work investigates the convergence between the growing problematic of end-of-life electric vehicle (EV) batteries and the urgent need for storage solutions to mitigate the intermittency of solar photovoltaic (PV) generation. The concept of Second-Life Batteries (B2V), which retain between 70% and 80% of their initial capacity, emerges as a strategic and promising alternative, aligned with circular economy principles, for stationary applications. The general objective of this research is to analyze the technical feasibility of applying these B2Vs in an on-grid hybrid PV arrangement or a microgrid, focusing primarily on the zero-export mode, which has consolidated as a response to regulatory uncertainties and transformations in distributed generation. The methodology employed consisted of high-resolution dynamic computational simulation using PSIM® software to model the hybrid inverter and the B2V bank, the latter configured with 80% residual capacity and cycling constraints to prolong its useful life. The study evaluates and compares the system's performance under the Grid-Zero (Zero Export), Peak Shaving, and Time-of-Use (ToU) control strategies, analyzing the impact of these approaches on self-sufficiency and the technical analysis of the control modalities. The performance assessment of these strategies aims to contribute to the understanding of the effectiveness of B2Vs as a pillar of the global energy transition Orientador: Prof. Dr. Rogers Demonti; Artigo apresentado como Trabalho de Conclusão de Curso; Artigo (especialização) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Curso de Especialização em Eficiência Energética e Geração Distribuída; Inclui referências Thu, 01 Jan 2026 00:00:00 GMT https://hdl.handle.net/1884/105427 2026-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/1884/105348 Otimização da alocação de créditos na geração distribuída baseada em previsão de consumo via modelo sarima Resumo: A expansão da Geração Distribuída no Brasil e a consolidação do Sistema de Compensação de Energia Elétrica (SCEE) transformaram o setor elétrico, permitindo a compensação de energia entre unidades consumidoras. Porém, esse cenário trouxe desafios na alocação dos créditos de energia, onde a ineficiência causa perdas operacionais e financeiras. O presente trabalho propõe otimizar a gestão desses créditos substituindo métodos empíricos por modelagem estatística. O estudo de caso analisou dados reais de consumo mensal de energia de uma unidade comercial entre 2021 e 2024, utilizando a linguagem R para ajustar o modelo SARIMA (Seasonal AutoRegressive Integrated Moving Average), capaz de capturar a tendência e a sazonalidade dos dados. A validação do modelo foi feita por testes estatísticos e indicadores de desempenho, como o MAPE (Erro Percentual Absoluto Médio), que resultou em 8,29%. A fim de confirmar sua aplicação na gestão de créditos de energia, foi realizada uma simulação comparativa de balanço energético entre a metodologia proposta e a prática comum de alocação utilizada no mercado, que é baseada apenas na média dos últimos doze meses. Os resultados demonstraram a superioridade da abordagem estatística, que melhorou o retorno financeiro em 10,23% em relação à metodologia comum. Conclui-se que o uso de métodos estatísticos para previsões de séries temporais é útil para melhorar a eficiência da gestão de ativos da geração distribuída; Abstract: The expansion of Distributed Generation in Brazil and the consolidation of the Electric Energy Compensation System (SCEE) transformed the electricity sector, allowing energy compensation between consumer units. However, this scenario brought challenges in the allocation of energy credits, where inefficiency causes operational and financial losses. This work proposes to optimize the management of these credits by replacing empirical methods with statistical modeling. The case study analyzed real monthly energy consumption data from a commercial unit between 2021 and 2024, using the R language to fit the SARIMA (Seasonal AutoRegressive Integrated Moving Average) model, capable of capturing the trend and seasonality of the data. The model validation was performed using statistical tests and performance indicators, such as the MAPE (Mean Absolute Percentage Error), which resulted in 8.29%. In order to confirm its application in energy credit management, a comparative simulation of the energy balance was carried out between the proposed methodology and the common allocation practice used in the market, based solely on the average of the last twelve months. The results demonstrated the superiority of the statistical approach, which improved the financial return by 10.23% compared to the common method. It is concluded that the use of statistical methods for time series forecasting is useful to improve the efficiency of distributed generation asset management Orientador: Prof. Dr. João da Silva Dias; Trabalho de Conclusão de Curso (especialização) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Curso de Especialização em Eficiência Energética e Geração Distribuída; Inclui referências Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT https://hdl.handle.net/1884/105348 2025-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/1884/105346 Regulamentação da geração distribuída com energia solar fotovoltaica : reflexos e impactos do fluxo reverso de potência Resumo: Através de consultas e atendimentos às resoluções normativas específicas da Agência Nacional de Energia Elétrica - ANEEL aliado à regras e diretrizes das distribuidoras, os consumidores estão aptos e autorizados na produção de sua própria energia elétrica para conexões às redes públicas utilizando-se de fontes renováveis, caracterizando-se como um sistema eficaz de geração de energia, com qualidade, economicamente viável, resiliente e sustentável, contribuindo para a diversificação da matriz energética e na mitigação de impactos ambientais nocivos ao País. Porém, com o alto crescimento na demanda de sistemas da geração distribuída, atrelado aos casos de fluxo reverso, sem o correspondente planejamento da modernização das redes de transmissão e distribuição, pode ocasionar impactos negativos nos parâmetros de qualidade do fornecimento de energia elétrica. De acordo com as recentes regulamentações da ANEEL, caso sejam identificados problemas de inversão de fluxo de potência no sistema elétrico, devem ser realizadas análises e estudos técnicos para escolha da opção que viabilize a sua eliminação e possibilite como complemento a entrega do orçamento de serviços para conexão do consumidor-gerador à rede de distribuição. A presente monografia tem por finalidade de abordar sobre a complexidade dos principais reflexos e impactos, procurando-se analisar e discutir soluções de problemas que vem afetando o setor da Geração Distribuída Fotovoltaica (GDFV) com a inversão de fluxo de energia no cenário brasileiro. Para tal, considerou-se abordagens e análises das resoluções normativas da ANEEL, Lei do Marco regulatório, de publicações e comentários consensuais e de unanimidades discutidas por especialistas, autoridades e pesquisadores de órgãos e instituições do setor elétrico e empresas concessionárias de energia elétrica. Atualmente, grande parte das distribuidoras do território nacional vem barrando processos de orçamentos de conexões de unidades consumidoras de geração solar FV em suas redes públicas, com argumento da injeção de fluxo reverso. Conforme a alternativa de viabilidade fixada, poderão haver custos de adequações em obras na rede, de responsabilidade da distribuidora, ou por parte da unidade consumidora, devendo-se, diante do impasse, conseguir uma solução de direito jurídico e equilibrada de comum acordo. A inversão de fluxo de energia é um desafio real na participação da GD de energia solar fotovoltaica no sistema elétrico, podendo ser superado com base nas regulamentações e diretrizes da ANEEL, constituindo-se numa parte vital da transição para um futuro mais sustentável e energeticamente eficiente. Embora a alta taxa do aumento de sistemas de GDs no país importe em benefícios aos consumidores, deverão haver investimentos, adequações e avanços tecnológicos nas infraestruturas das redes de transmissão e distribuição por parte das concessionárias para melhoria na qualidade, segurança e confiabilidade no fornecimento de energia elétrica; Abstract: Through consultation and compliance with the regulatory resolutions of the National Electric Energy Agency (ANEEL), combined with the rules and guidelines of distributors, consumers are able and authorized to produce their own electricity for connection to the public grid, using renewable sources. This system is characterized as an effective, high quality, economically viable, resilent, and sustainable energy generation system, contributing to the diversification of the energy matrix and mitigating harmful environmental impacts on the country. However, the high growth in demand for distributed generation systems, coupled with reverse flow cases, without corresponding planning for the modernization of transmission and distribution networks, can have negative impacts on the quality parameters of the electrical supply. According to recente ANEEL regulations, if power flow reversal problems are identified in the electrical system, technical analyses and studies must be conducted to select the option that enables their elimination and, as a complement, provides a service quote for connecting the consumer-generator to the distribution grid. This monograph aims to address the complexity of the main repercussions and impacts, seeking to analyze and discuss solutions to problems affecting the Distributed Photovoltaic Generation (DPVG) sector due to the reversal of energy flow in brazilian scenario. To this end, we considered approaches and analyses of ANEEL’s regulatory resolutions, the Regulatory Framework Law, publications, and consensual an unanimous comments discussed by experts, authorities, and researchers from agencies and institutions in the Electrical Sector and electrical power concessionaires companies. Currently, most distributors nationwide have been blocking budget processes for connecting PV generation consumer units to their public grids, arguing that reverse flow injection is necessary. Depending on the established feasibility alternative, there may be costs for adjustments to grid works, which are the responsability of the distributor or part of the consumer unit. Given this impasse, a balanced and mutually agreed-upon legal solution must be reached. Energy flow reversal is a real challenge for the participation of solar photovoltaic DG in the electrical system. It can be overcome based on ANEEL regulations and guidelines, constituting a vital part of the transition to a more sustainable and energy-efficient future. While de rapid growth of DG systems in the country brings benefits to consumers, utilities will need to invest, adapt, and make technological advances in transmission and distribution network infrastructure to improve the quality, safety, and reliability of the energy supply system Orientador: Prof. Dr. Clodomiro Unsihuay Vila; Monografia (especialização) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Curso de Especialização em Eficiência Energética e Geração Distribuída; Inclui referências Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT https://hdl.handle.net/1884/105346 2025-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/1884/102192 Avaliação técnica e econômica da aplicação de uma turbina redutora de pressão como estratégia de eficiência energética em indústrias que utilizam válvulas redutoras de pressão Resumo: No contexto da busca por eficiência energética, este trabalho tem como objetivo avaliar a viabilidade técnica e econômica da instalação de uma turbina redutora de pressão (TRP) em paralelo à válvula redutora de pressão (VRP), utilizadas em processos industriais que operam com vapor saturado. A proposta busca recuperar parte da energia na etapa de redução de pressão, convertendo-a em energia elétrica, sem comprometer o fornecimento de vapor ao processo final. O estudo foi desenvolvido com base em um caso real de uma indústria alimentícia localizada no estado do Paraná, Brasil, que utiliza VRPs para redução de pressão em diferentes etapas do processo produtivo. A análise envolveu o levantamento de dados operacionais, simulação termodinâmica e projeções econômico-financeiras. Os resultados indicaram que o projeto de implantação da TRP é economicamente viável, apresentando um VPL de R$6,74 milhões, uma TIR de 42% e payback descontado de 3,56 anos. Adicionalmente, a análise de sensibilidade demonstrou que o custo da energia elétrica é a variável de maior influência sobre a atratividade do projeto, dentre as variáveis consideradas. Conclui-se que a utilização de turbinas em paralelo às VRPs representa uma alternativa promissora para a cogeração de energia em plantas industriais, promovendo sustentabilidade, economia e eficiência energética; Abstract: In the context of the pursuit of energy efficiency, this study aims to evaluate the technical and economic feasibility of installing a backpressure turbine (BPT) in parallel with a pressure reducing valve (PRV), used in industrial processes that operate with saturated steam. The proposal seeks to recover part of the energy dissipated during the pressure reduction stage, converting it into electrical energy, without compromising the steam supply to the end-use process. The study was based on a real case in a food industry located in the state of Paraná, Brazil, which uses PRVs to reduce steam pressure in different stages of its production process. The analysis involved the collection of operational data, thermodynamic simulation, and economicfinancial projections. The results indicated that the implementation of the BPT is economically viable, with a Net Present Value (NPV) of BRL 6.74 million, an Internal Rate of Return (IRR) of 42%, and a discounted payback period of 3.56 years. Additionally, the sensitivity analysis showed that the electricity cost is the most influential variable on the project’s attractiveness among those considered. The conclusion is that the use of a turbine in parallel with PRVs represents a promising alternative for energy cogeneration in industrial plants, promoting sustainability, cost savings, and energy efficiency Orientador: Prof. MSc. Rafael Gentilini; Coorientador: Prof. Dr. João da Silva Dias; Monografia (especialização) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Curso de Especialização em Eficiência Energética e Geração Distribuída; Inclui referências Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT https://hdl.handle.net/1884/102192 2025-01-01T00:00:00Z