Energia fotovoltaica em autoconsumo para alimentar instalações de refrigeração comercial e industrial - Brandão, Fernando Miguel Ferreira (2020)
Em Portugal, a indústria, de um modo geral, é responsável por cerca de um terço dos consumos energéticos. Em sectores de atividade, como as indústrias agroalimentares ou comércios, devido à sua importância e para os quais o frio industrial é crítico, as instalações de frio podem atingir consumos na ordem dos 85% do consumo total da instalação. Por isso, dada a crescente necessidade de melhorar a sustentabilidade energética destas instalações e poupança nos consumos de energia, torna-se importante identificar oportunidades, conhecer e analisar de forma rigorosa as instalações de modo a encontrar soluções, que possam convergir por um caminho mais sustentável e ecológico nas instalações em causa, quer seja pela utilização de tecnologias mais eficientes, como na produção da própria energia como uma medida sustentável, um desafio de hoje e do futuro. Este trabalho de estágio tem como foco a otimização do dimensionamento fotovoltaico, tendo em consideração a legislação existente, de acordo com as alterações legislativas recentes acerca do autoconsumo através de sistemas de produção fotovoltaicos. Para a realização deste trabalho foi necessário adquirir conhecimentos essenciais que fundamentam o seu estudo e desenvolvimento, sobre os equipamentos utilizados pelos sistemas fotovoltaicos, bem como sobre as condições técnicas de funcionamento e regulamentação que os regem. Numa primeira fase, foi desenvolvida uma ferramenta de projeto em Excel, com o intuito de dimensionar sistemas fotovoltaicos, em que seja possível selecionar equipamentos e fazer uma análise económica da viabilidade de produção em autoconsumo, para instalações com sistemas de refrigeração, sejam estes comerciais ou industriais. Depois de elaborada a ferramenta de dimensionamento, foi utilizado o método comparativo para validar a mesma, comparando-se os resultados de três casos práticos com os valores obtidos por outras três ferramentas de cálculo existentes, de forma a comprovar a solução implementada e as potencialidades da ferramenta desenvolvida. Através deste método, os desvios relativos entre a ferramenta desenvolvida e os restantes programas, referentes à energia fotovoltaica entregue à rede AC, variaram entre -1,64% e -10,12%, valores enquadrados com os desvios máximos de ±10% recomendados pela literatura do setor. Porém, aferiu-se que os desvios se encontram, maioritariamente, associados a pressupostos existentes nos diferentes programas e aos valores dos dados climáticos utilizados. A ferramenta desenvolvida apresenta como vantagem, em relação às demais, o facto de utilizar dados climáticos médios (hora a hora) por estimativa para cada dia de cada mês do ano, permitindo obter um balanço energético detalhado em função dos consumos, apresentando nos casos de estudo abordados, taxas de autoconsumo de energia diárias, que variam entre 84,18% e 99,40%. Apresenta como desvantagem o facto de não configurar o sistema ideal (módulos fotovoltaicos/inversor) de forma automática. Este trabalho permitiu identificar que existem oportunidades de melhoria no modelo de cálculo de projetos de produção fotovoltaica em autoconsumo para instalações com sistemas de refrigeração. Pode-se concluir que a ferramenta de dimensionamento desenvolvida é muito válida, no dimensionamento de sistemas fotovoltaicos em autoconsumo, perante os resultados obtidos, para que a empresa a possa aplicar de forma fidedigna de modo a servir os seus clientes, que pretendam instalar sistemas fotovoltaicos nas suas instalações com sistemas de refrigeração.