Economic assessment of an electric vehicle parking lot equipped with photovoltaic generation, energy storage system and electric vehicle chargers

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2020
Autor(a) principal: Bellini Xavier, Edgar lattes
Orientador(a): Dias, Bruno Henriques lattes
Banca de defesa: Almeida , Madson Cortes de lattes, Oliveira, Leonardo Willer de lattes
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: eng
Instituição de defesa: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
Departamento: Faculdade de Engenharia
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/11848
Resumo: A frota de veículos elétricos cresceu consideravelmente nas últimas décadas, trazendo novos desafios e oportunidades para o sistema elétrico, especialmente para as empresas de distribuição de energia. Nesse sentido, é de extrema importância que os governos adotem políticas para garantir uma infraestrutura robusta a fim de atender os donos de veículos elétricos, não os desencorajando a comprar esses veículos. Isso é importante, pois os veículos elétricos são considerados uma frota de mobilidade ecológica que pode reduzir a dependência de combustíveis fósseis, a poluição sonora, ajudar os países a cumprir os termos do Acordo de Paris e trazer benefícios para o sistema elétrico. Nesse sentido, os estacionamentos para veículos elétricos podem desempenhar um papel importante, fornecendo estações de carregamento para esses veículos. Mas é muito importante que esses estacionamentos estejam bem localizados e dimensionados para garantir sua rentabilidade. Esta dissertação apresenta uma metodologia para determinar o tamanho ideal de um estacionamento para veículos elétricos que não apenas os recarregue, mas também seja dotado de um sistema de armazenamento de energia (ESS) e serviços de geração fotovoltaica (PV). O objetivo deste trabalho é avaliar a rentabilidade da operação do estacionamento para veículos elétricos em um horizonte de 20 anos. A metodologia proposta mostra que um estacionamento para veículos elétricos bem locali-zado e dimensionado pode ser rentável. Além disso, este trabalho mostra a importância de um sistema de armazenamento de energia para garantir a rentabilidade do estacionamento para veículos elétricos e também o impacto positivo da geração fotovoltaica no lucro deste estacionamento, quando combinado ao sistema de armazenamento de energia.
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Isso é importante, pois os veículos elétricos são considerados uma frota de mobilidade ecológica que pode reduzir a dependência de combustíveis fósseis, a poluição sonora, ajudar os países a cumprir os termos do Acordo de Paris e trazer benefícios para o sistema elétrico. Nesse sentido, os estacionamentos para veículos elétricos podem desempenhar um papel importante, fornecendo estações de carregamento para esses veículos. Mas é muito importante que esses estacionamentos estejam bem localizados e dimensionados para garantir sua rentabilidade. Esta dissertação apresenta uma metodologia para determinar o tamanho ideal de um estacionamento para veículos elétricos que não apenas os recarregue, mas também seja dotado de um sistema de armazenamento de energia (ESS) e serviços de geração fotovoltaica (PV). O objetivo deste trabalho é avaliar a rentabilidade da operação do estacionamento para veículos elétricos em um horizonte de 20 anos. A metodologia proposta mostra que um estacionamento para veículos elétricos bem locali-zado e dimensionado pode ser rentável. Além disso, este trabalho mostra a importância de um sistema de armazenamento de energia para garantir a rentabilidade do estacionamento para veículos elétricos e também o impacto positivo da geração fotovoltaica no lucro deste estacionamento, quando combinado ao sistema de armazenamento de energia.The electric vehicle (EV) fleet has been growing considerably in the last decades, bringing new challenges and opportunities for the electricity system, especially for the Distribution System Operators. In this regard, it is of the utmost importance that governments adopt policies to ensure a robust infrastructure to serve the electric vehicle owners in order not to discourage them from buying those vehicles. This is important since electric vehicles are an eco-friendly mobility fleet that can reduce fossil fuel dependency, noise pollution, help countries to reach the Paris Agreement’s terms and bring some benefits to the electricity system. In this regard, electric vehicle parking lots (EVPL) can play an important role by providing charging stations to those vehicles. But it is very important that the EVPLs are well located and well sized in order to ensure that they can be profitable. This work presents a methodology to determine the optimal size of an EVPL that will not only charge EVs but also have an energy storage system (ESS) and photovoltaic generation (PV) services. The aim of this thesis is to evaluate the profitability of the EVPL operation for 20 years. The proposed methodology shows that a well-sited and well-sized EVPL can be profitable. Moreover, this thesis shows the importance of an energy storage system (ESS) to ensure the profitability of the EVPL and also the positive impact of the photovoltaic (PV) generation in the EVPL profit, when combined to the ESS.CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorengUniversidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)Programa de Pós-graduação em Engenharia ElétricaUFJFBrasilFaculdade de EngenhariaAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAVeículos elétricosEstacionamentoGeração fotovoltaicaSistemas de armazenamentoAvaliação econômicaAplicações reaisElectric vehiclesParking lotsPhotovoltaic generationStorage systemsEconomic assessmentDistribution networksReal applicationsEconomic assessment of an electric vehicle parking lot equipped with photovoltaic generation, energy storage system and electric vehicle chargersinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Repositório Institucional da UFJFinstname:Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)instacron:UFJFORIGINALedgarbellinixavier.pdfedgarbellinixavier.pdfPDF/Aapplication/pdf20546700https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/11848/1/edgarbellinixavier.pdf81f1c935c25aa93af392ce04a17b8c54MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/11848/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/11848/3/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD53TEXTedgarbellinixavier.pdf.txtedgarbellinixavier.pdf.txtExtracted texttext/plain115726https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/11848/4/edgarbellinixavier.pdf.txtb5750a62b58bf23924ad0bb375276f21MD54THUMBNAILedgarbellinixavier.pdf.jpgedgarbellinixavier.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1158https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/11848/5/edgarbellinixavier.pdf.jpg6f6dfa98ac23a866d3660b6312a00cd4MD55ufjf/118482020-11-13 04:08:07.653oai:hermes.cpd.ufjf.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufjf.br/oai/requestopendoar:2020-11-13T06:08:07Repositório Institucional da UFJF - Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)false
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