https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/127436 2026-04-08T22:36:18Z 2026-04-08T22:36:18Z Bruno, de Moraes Cardoso Vidal https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/272031 2026-02-02T22:05:02Z 0025-12-08T00:00:00Z

Complementaridade de solar-eólico com sistema de baterias (BESS) na regiãonorte do Rio Grande do Sul Bruno, de Moraes Cardoso Vidal Este trabalho aborda a análise da complementaridade entre a geração de energia eólica, a geração solar fotovoltaica e a aplicação de sistemas de armazenamento de energia em baterias (Battery Energy Storage System – BESS) no contexto do sistema elétrico brasileiro, com foco na região norte do Rio Grande do Sul. Parte-se da caracterização dos recursos renováveis locais, considerando a variabilidade temporal da geração eólica e solar, bem como os desafios operacionais associados à inserção crescente de fontes intermitentes na matriz elétrica. A pesquisa contempla a avaliação do desempenho da geração eólica a partir de dados reais de produção horária obtidos junto ao Operador Nacional do Sistema Elétrico, analisados em séries multianuais, e a utilização desses dados como base para o dimensionamento de um sistema fotovoltaico complementar. O estudo propõe o dimensionamento de uma usina fotovoltaica a ser instalada em área adjacente a um parque eólico existente, utilizando dados climáticos regionais e ferramentas computacionais de simulação, com destaque para o System Advisor Model (SAM). Paralelamente, é avaliada a integração de um sistema de armazenamento em baterias, considerando sua aplicação para flexibilização operativa, realocação temporal da energia gerada e suporte ao atendimento de cargas industriais. A metodologia inclui ainda a análise do arcabouço regulatório vigente, das estruturas tarifárias aplicáveis e das limitações normativas relacionadas à operação e à injeção de energia proveniente de sistemas BESS no sistema interligado. O trabalho busca contribuir para a compreensão técnica e econômica de arranjos híbridos envolvendo fontes renováveis complementares e armazenamento de energia, explorando sua aplicabilidade no contexto industrial e seu alinhamento com as tendências regulatórias e de planejamento do setor elétrico brasileiro. TCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina, Campus Araranguá, Engenharia de Energia.

0025-12-08T00:00:00Z Felizberto António, Moisés https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/271606 2025-12-23T18:31:52Z 2025-12-19T00:00:00Z

Previsão da velocidade do vento no horizonte de um dia para geração eólica: uma revisão sistemática Felizberto António, Moisés A previsão precisa da velocidade do vento e da potência eólica no horizonte de um dia (day-ahead) é essencial para a operação eficiente de sistemas elétricos com alta penetração de fontes renováveis, impactando diretamente o despacho econômico e a segurança energética. Este trabalho apresenta uma revisão sistemática da literatura sobre as metodologias de previsão eólica desenvolvidas entre 2016 e 2025, seguindo as diretrizes do protocolo PRISMA. Foram analisados modelos físicos (NWP), estatísticos, de aprendizado de máquina e híbridos, com ênfase na aplicação de técnicas de Deep Learning como LSTM (Long Short-Term Memory) e GRU (Gated Recurrent Unit). Os resultados demonstram que arquiteturas híbridas e de aprendizado profundo superam consistentemente os métodos tradicionais, com destaque para a GRU, que alcançou coeficiente de determinação (R2 ) de 0,9727 em estudos recentes, aliando alta precisão à eficiência computacional. Observou-se também que técnicas de decomposição de sinal, como a VMD (Variational Mode Decomposition), proporcionam reduções significativas de erro, embora com maior custo computacional. No contexto brasileiro, evidenciou-se a necessidade de modelos robustos capazes de capturar a variabilidade dos regimes de ventos alísios e as transições de estabilidade noturna. O estudo conclui que a integração de modelos físicos com redes neurais artificiais constitui a tendência dominante e mais promissora para mitigar as incertezas inerentes à geração eólica.; Accurate forecasting of wind speed and power in the day-ahead horizon is essential for the efficient operation of power systems with high renewable penetration, directly impacting economic dispatch and energy security. This work presents a systematic literature review on wind forecasting methodologies developed between 2016 and 2025, following the PRISMA protocol guidelines. Physical (NWP), statistical, machine learning, and hybrid models were analyzed, with emphasis on the application of Deep Learning techniques such as LSTM (Long Short-Term Memory) and GRU (Gated Recurrent Unit). The results demonstrate that hybrid and deep learning architectures consistently outperform traditional methods, highlighting GRU, which achieved a coefficient of determination (R2 ) of 0.9727 in recent studies, combining high accuracy with computational efficiency. It was also observed that signal decomposition techniques, such as VMD (Variational Mode Decomposition), provide significant error reductions, albeit with higher computational cost. In the Brazilian context, the need for robust models capable of capturing the variability of trade wind regimes and nocturnal stability transitions was evidenced. The study concludes that integrating physical models with artificial neural networks constitutes the dominant and most promising trend to mitigate the uncertainties inherent in wind generation. TCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina, Campus Araranguá, Engenharia de Energia.

2025-12-19T00:00:00Z Carniel, Natã Marcon https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/271204 2025-12-17T11:44:02Z 2025-11-28T00:00:00Z

Caracterização e aplicação de pontos quânticos de carbono em filmes poliméricos Carniel, Natã Marcon Este trabalho apresenta o desenvolvimento e a caracterização de filmes poliméricos de polietileno (PE) e Pontos Quânticos de Carbono (CQDs), visando sua aplicação como material fotoconversor para a modulação da luz na agricultura. O método de preparo consistiu na técnica de mistura direta em solução, onde se determinou primeiramente uma proporção otimizada de 10% de PE em tolueno para a formação de filmes com boas características de manipulação. Posteriormente, incorporaram-se os CQDs em diferentes concentrações na matriz polimérica para avaliar seu impacto nas propriedades ópticas do material final. A caracterização foi realizada por espectroscopia de fotoluminescência, utilizando a técnica de Matriz de Excitação-Emissão (EEM) para identificar os perfis de emissão. Os resultados confirmam a incorporação bem-sucedida dos CQDs, com um pico de emissão característico em 555 nm sob excitação a 491 nm, propriedade ausente no filme de PE puro. A análise da intensidade de emissão em função da concentração de CQDs revelou um comportamento não linear, onde a concentração de 0,025 mg/mL apresentou a máxima eficiência fotoluminescente. Concentrações superiores resultaram em uma supressão progressiva da luminescência, fenômeno atribuído ao concentration quenching (supressão por concentração), que ocorre devido à proximidade excessiva entre as nanopartículas no estado sólido. Os ensaios de fotoestabilidade demonstraram que o polímero sofre uma degradação inicial da intensidade, mas tende a um estado de emissão residual estável após exposição prolongada à fonte de excitação. O estudo conclui que a otimização da concentração de CQDs é um fator crítico para maximizar a eficiência óptica dos filmes e valida o potencial do material polimérico PE/CQDs como um conversor de espectro para aplicações biotecnológicas. TCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina, Campus Araranguá, Engenharia de Energia.

2025-11-28T00:00:00Z Tamba, Hélio Mendes https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/271201 2025-12-15T18:20:46Z 2025-11-19T00:00:00Z

Modelagem e Controle de Silos de Pequeno Porte Para Secagem e Armazenamento de Grãos Tamba, Hélio Mendes Conservar e manter a qualidade dos grãos durante o armazenamento, é um desafio, principalmente para os pequenos agricultores. O controle inadequado das variáveis importantes neste processo, como a temperatura, a umidade relativa do ar e o teor de umidade nos grãos, podem comprometer a qualidade e reduzir o valor comercial dos grãos, em particular o arroz. É neste contexto que este trabalho aborda a modelagem e controle aplicado em silos de pequeno porte para a secagem e armazenamento de grãos. Através de uma revisão de escopo foi possível perceber a importância do uso de sensores, sistemas IoT e estratégias de controle para garantir a qualidade dos grãos. O trabalho se dividiu em estudo de um modelo matemático e a realização de testes com um sistema de controle Proporcional Integral (PI). Para obtenção de resultados experimentais, foi utilizado um protótipo em escala baseado na estrutura de um silo de secagem e armazenamento do tipo semi-hermético. Foi realizada a sintonia do controlador e foram efetuados testes experimentais que apresentaram desempenho satisfatório no controle da umidade relativa do ar na camada inferior dos grãos. Os resultados mostraram a viabilidade da aplicação da técnica de controle PI em silos de pequeno porte, contribuindo para preservar a qualidade e reduzir a perda pós-colheita. Os testes para validação experimental do modelo matemático indicaram a necessidade de aprimoramento nos ajustes dos parâmetros e na caracterização do material usado na estrutura do silo. TCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina, Campus Araranguá, Engenharia de Energia.

2025-11-19T00:00:00Z