Geração Distribuída: Interação de Geração Solar Fotovoltaica com Biogás

Abstract

Este trabalho propõe o balanço de potência, operando com a geração de energia elétrica por meio de um sistema solar fotovoltaica, juntamente com um conjunto de dois geradores de biogás operando em paralelo, ambos interligados com a rede da concessionária (sistema de geração distribuída), posteriormente o sistema supri três cargas. Destaca a importância das energias renováveis, o potencial de crescimento da geração de energia a partir do biogás. Compara os sistemas instalados em uma Cooperativa Agroindustrial e por meio do índice de fator de capacidade, indica o quanto cada sistema gera e o quanto que poderia estar gerando em seu máximo potencial. Utiliza um circuito Malha de Sincronismo de Fase (PLL) para realizar o sincronismo da rede com as gerações, contendo as principais informações como: fase, frequência e amplitude dos sinais de entrada. O sistema fotovoltaico apresenta por meio da simulação a conexão com a rede e a partir do inversor on-grid detalha os principais blocos para o funcionamento como: Seguidor do Ponto de Máxima Potência (MPPT) somado com conversor CC-CC, conversor CC-CA e o controle para comutação das chaves. Em contrapartida, na geração por biogás apresenta a máquina primária conectado à máquina síncrona e posteriormente sua conexão à rede. Foi utilizado o software PSIM como principal ferramenta para realizar a simulação e verificação dos valores e gráficos. Como análise final, os resultados do balanço de potência e de cada sistema de geração se apresentam muito satisfatórios.

This work proposes the power balance, operating with the generation of electric energy through a photovoltaic solar system, together with a set of two biogas generators operating in parallel, both interconnected with the utility grid (distributed generation system), later the system supplies three loads. It highlights the importance of renewable energies, the growth potential of energy generation from biogas. It compares the systems installed in an Agroindustrial Cooperative and, through the capacity factor index, indicates how much each system generates and how much it could be generating at its maximum potential. It uses a Phase Locked Loop (PLL) circuit to synchronize the network with the generations, containing the main information such as: phase, frequency and amplitude of the input signals. The photovoltaic system presents, through simulation, the connection to the grid and, from the on grid inverter, details the main blocks for operation such as: Maximum Power Point Tracker (MPPT) added with DC-DC converter, DC-AC converter and the control for switching the switches. On the other hand, in biogas generation, the primary machine is connected to the synchronous machine and then its connection to the grid. PSIM software was used as the main tool to perform the simulation and verification of values and graphs. As a final analysis, the results of the power balance and each generation system are very satisfactory.