Modelagem matemática de otimização para análise técnica e econômica de investimentos em energia solar fotovoltaica : um estudo de caso na FCA-UNICAMP

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2019
Autor(a) principal: Berquó, Lucas Gomes Pereira, 1993-
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: [s.n.]
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Programação linear inteira mista
Pesquisa operacional
Sistemas de energia fotovoltaica
Mixed-integer linear programming
Operational research
Photovoltaic power systems
Link de acesso: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1639325
Resumo: Orientador: Cleber Damião Rocco
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A abordagem de otimização desenvolvida apoia as principais decisões do projeto de dimensionamento de sistemas fotovoltaicos, tais como: quando, quais modelos/marcas e em que quantidade os módulos e inversores devem ser incorporados ao sistema fotovoltaico, diante da área e orçamento disponíveis, bem como, qual a melhor configuração dos arranjos fotovoltaicos de acordo com a influência da temperatura ambiente e da irradiação solar da localidade de instalação. O modelo MIP é constituído por uma função objetivo, treze famílias de restrições e oito famílias de variáveis. A implementação do modelo foi em linguagem de programação Python e a resolução pelo solver Gurobi. Três cenários foram definidos a partir do estudo de caso da instalação de um sistema fotovoltaico no campus da Faculdade de Ciências Aplicadas da Unicamp (FCA-Unicamp), na cidade de Limeira. Os resultados obtidos mostraram que, de um modo geral, os projetos de sistemas fotovoltaicos dos três cenários são viáveis dos pontos de vista técnico e econômico. Contudo, um dos cenários apresentou resultados técnicos e econômicos mais significativos que os outros dois, sendo considerado então como a melhor opção de projeto de um sistema fotovoltaico no campus da FCA-Unicamp. Os valores de área e orçamento necessários para mitigar o consumo de energia elétrica da FCA ao longo do horizonte de planejamento de 26 anos são respectivamente 12.116,422 m² e R$ 9.815.504,92Abstract: The aim of this work was to develop an optimization approach based on Mixed Integer Programming (MIP) to investigate technically and economically the feasibility of investments in photovoltaic solar energy projects. The optimization approach was developed to support the main project design decisions of photovoltaic systems, such as: when, which models/brands and in which quantities the photovoltaic modules and inverters should be installed to the photovoltaic system according to the area and budget available; as well as, which is the best photovoltaic array configuration in respect to the influence of the ambient temperature and the solar irradiation at the installation site. The MIP model consists of an objective function, thirteen families of constraints and eight families of variables. The implementation of the model was performed using the Python programming language and solved by the Gurobi solver. Three scenarios were defined through the case study of the installation of a photovoltaic system at the campus of the School of Applied Sciences of Unicamp (FCA-Unicamp), in the city of Limeira. The results show that, in general, the photovoltaic systems projects of the three scenarios are technically and economically feasible. However, one scenario indicated more significant technical and economic outcomes compared to the two others and is considered as the best photovoltaic system project to the campus of the FCA-Unicamp. The area and budget needed to mitigate FCA¿s electricity consumption along the 26-year project planning horizon are respectively 12,116.422 m² and R$ 9,815,504.92MestradoPesquisa Operacional e Gestão de ProcessosMestre em Engenharia de Produção e de ManufaturaFUNCAMP519.292-1, solicitação nº 2354/17FAEPEX[s.n.]Rocco, Cleber Damião, 1980-Souza, Cid Carvalho deSilva, Luiz Carlos Pereira daSauaia, Rodrigo LopesUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Ciências AplicadasPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de Produção e de ManufaturaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASBerquó, Lucas Gomes Pereira, 1993-20192019-04-26T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online ( 202 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1639325BERQUÓ, Lucas Gomes Pereira. Modelagem matemática de otimização para análise técnica e econômica de investimentos em energia solar fotovoltaica : um estudo de caso na FCA-UNICAMP . 2019. 1 recurso online ( 202 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Aplicadas, Limeira, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1639325. Acesso em: 28 fev. 2025.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1129360Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2021-07-28T12:25:08Zoai::1129360Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2021-07-28T12:25:08Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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