ANÁLISE DO DESEMPENHO ENERGÉTICO DE SISTEMAS HÍBRIDOS SOLAR-EÓLICA-BATERIA-GERADOR PARA APLICAÇÕES OFF-GRID
sistema híbrido; energia solar fotovoltaica; energia eólica; banco de baterias; gerador a diesel; geração distribuída; sistemas off-grid
Esta dissertação analisa o desempenho técnico, operacional e ambiental de um sistema híbrido composto por geração solar fotovoltaica, geração eólica, banco de baterias e gerador auxiliar a diesel, instalado em ambiente laboratorial para avaliação de aplicações autônomas e off-grid. A metodologia contemplou medições meteorológicas, parâmetros elétricos, ciclos de carga e descarga da bateria e ensaios de emissão do gerador. Os resultados indicaram predominância da geração fotovoltaica, com energia esperada de 155,21 kWh e geração efetiva de 95,60 kWh no período semanal analisado, correspondendo a índice operacional de 61,6% em relação à estimativa adotada. A diferença entre geração estimada e real esteve associada a perdas térmicas, elétricas e operacionais, incluindo temperatura elevada dos módulos, atuação do inversor, MPPT, sujidade e possíveis sombreamentos. A geração eólica apresentou menor contribuição, condicionada por baixas velocidades médias do vento, turbulência no local de instalação e corrente média inferior a 1 A, mesmo com tensão próxima de 194 V. O banco de baterias, com 100 Ah, 48 V e energia nominal de 4,88 kWh, mostrou-se essencial para a estabilidade do sistema, atingindo 100% de carga em 2 h 35 min durante ensaio com recarga fotovoltaica e sustentando o fornecimento por aproximadamente 18 h em descarga. O gerador a diesel, de 3 kW, apresentou consumo médio de 10 mL/min; para fornecer 5,1 kWh, estima-se consumo de 1,02 L de diesel e emissão aproximada de 2,75 kg de CO₂. Conclui-se que o sistema híbrido apresenta viabilidade técnica para aplicações descentralizadas, desde que consideradas as condições locais, o dimensionamento adequado das fontes e a gestão integrada entre geração renovável, armazenamento e fonte auxiliar.