Otimização multiobjetivo estocástica para geração distribuída usando sistema híbrido de energia com sistema de armazenamento em bateria

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Barbosa, Aglaucibelly Maciel
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal da Paraíba
Brasil
Engenharia de Produção
Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção e Sistema
UFPB
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/33367
Resumo: The global energy landscape is undergoing rapid transformation, driven by the need to reduce carbon emissions and the growing demand for renewable energy sources. In this context, hybrid energy systems that combine wind and photovoltaic sources with battery storage have emerged as a sustainable and efficient alternative. These factors have fueled research and the development of optimization methods to configure hybrid energy systems in a way that maximizes their efficiency and sustainability. The objective of this research is to propose a stochastic optimization method that identifies the ideal configuration for residential wind-photovoltaic hybrid systems with battery storage. This approach aims not only to optimize technical and economic performance but also to incorporate environmental aspects, making it a valuable tool for regulators and energy policy planners. The study begins with a Systematic Literature Review (SLR), which served as the foundation for the development of an advanced mathematical model. Utilizing the Response Surface Methodology (RSM) and a Robust Parameters approach, the model is designed to explore critical variables such as the proportion of wind and solar energy, energy demand, and storage capacity, all while incorporating the inherent uncertainty in these systems. The key findings indicated that the optimal configuration of hybrid systems depends significantly on the proportion of wind energy and energy demand. Additionally, the study revealed that temperature, as an environmental variable, has a lesser influence on system efficiency compared to other factors such as demand and the proportion of renewable sources. In conclusion, the research underscores the importance of a multidimensional approach to the optimization of hybrid energy systems. The proposed methodology not only offers an ideal configuration but also integrates environmental considerations, becoming an essential tool for the development of more sustainable energy policies. In a global scenario marked by climate change, optimizing these systems represents a crucial step in the transition to cleaner and more efficient energy matrices.
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The objective of this research is to propose a stochastic optimization method that identifies the ideal configuration for residential wind-photovoltaic hybrid systems with battery storage. This approach aims not only to optimize technical and economic performance but also to incorporate environmental aspects, making it a valuable tool for regulators and energy policy planners. The study begins with a Systematic Literature Review (SLR), which served as the foundation for the development of an advanced mathematical model. Utilizing the Response Surface Methodology (RSM) and a Robust Parameters approach, the model is designed to explore critical variables such as the proportion of wind and solar energy, energy demand, and storage capacity, all while incorporating the inherent uncertainty in these systems. The key findings indicated that the optimal configuration of hybrid systems depends significantly on the proportion of wind energy and energy demand. Additionally, the study revealed that temperature, as an environmental variable, has a lesser influence on system efficiency compared to other factors such as demand and the proportion of renewable sources. In conclusion, the research underscores the importance of a multidimensional approach to the optimization of hybrid energy systems. The proposed methodology not only offers an ideal configuration but also integrates environmental considerations, becoming an essential tool for the development of more sustainable energy policies. In a global scenario marked by climate change, optimizing these systems represents a crucial step in the transition to cleaner and more efficient energy matrices.NenhumaO cenário energético global está em rápida transformação, movido pela necessidade de reduzir emissões de carbono e pela crescente demanda por fontes de energia renováveis. Nesse contexto, sistemas híbridos de energia, que combinam fontes eólica e fotovoltaica com armazenamento em baterias, têm ganhado destaque como uma alternativa sustentável e eficiente. Esses fatores impulsionaram a pesquisa e o desenvolvimento de métodos de otimização para configurar sistemas híbridos de energia de forma a maximizar sua eficiência e sustentabilidade. O objetivo desta pesquisa é propor um método de otimização estocástica que permita identificar a configuração ideal de sistemas híbridos residenciais eólico-fotovoltaico com armazenamento em baterias. A abordagem visa não apenas otimizar o desempenho técnico e econômico, mas também incorporar aspectos ambientais, tornando-se uma ferramenta valiosa para reguladores e planejadores de políticas energéticas. O estudo parte de uma Revisão Sistemática da Literatura (RSL), que serviu como base para o desenvolvimento de um modelo matemático avançado. Utilizando a Metodologia de Superfície de Resposta (MSR) e uma abordagem de Parâmetros Robustos, o modelo é projetado para explorar as variáveis críticas envolvidas, como a proporção de energia eólica, a demanda de energia e a capacidade de armazenamento, tudo isso enquanto incorpora a incerteza inerente a esses sistemas. Os principais resultados indicaram que a configuração ótima dos sistemas híbridos depende significativamente da proporção de energia eólica e da demanda energética. Além disso, o estudo revelou que a temperatura, enquanto variável ambiental, exerce uma influência menor na eficiência do sistema em comparação com outras variáveis como a demanda e a proporção de fontes renováveis. Como conclusão, a pesquisa reafirma a importância de considerar uma abordagem multidimensional na otimização de sistemas híbridos de energia. A metodologia proposta não apenas oferece uma configuração ideal, mas também integra considerações ambientais, tornando-se uma ferramenta importante para o desenvolvimento de políticas energéticas mais sustentáveis. Em um cenário global marcado pelas mudanças climáticas, a otimização desses sistemas representa um passo fundamental na transição para matrizes energéticas mais limpas e eficientes.Universidade Federal da ParaíbaBrasilEngenharia de ProduçãoPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de Produção e SistemaUFPBRotella Junior, Paulohttp://lattes.cnpq.br/4259592524354308Barbosa, Aglaucibelly Maciel2025-02-05T10:31:48Z2024-09-032025-02-05T10:31:48Z2024-08-27info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/33367porAttribution-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFPBinstname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)instacron:UFPB2025-02-06T06:03:52Zoai:repositorio.ufpb.br:123456789/33367Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufpb.br/oai/requestdiretoria@ufpb.br||bdtd@biblioteca.ufpb.bropendoar:25462025-02-06T06:03:52Repositório Institucional da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)false
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