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Microrrede solar para campus universitário no semiárido

A concepção de microrredes fotovoltaicas em regiões semiáridas alia o aproveitamento do alto potencial de irradiação solar a sistemas inteligentes de controle e armazenamento para garantir segurança energética em instituições acadêmicas. O modelo integra técnicas avançadas de gerenciamento de carga e mitigação de perdas térmicas para maximizar a autonomia operacional do campus. Os resultados projetados estabelecem diretrizes técnicas e econômicas para a implementação sustentável e descentralizada de infraestrutura de energia limpa.

Objetivo do trabalho

Projetar a arquitetura técnica e o sistema de controle de uma microrrede solar com baterias para um campus universitário no semiárido.

Plano de implementação

  • 1.Caracterizar o perfil de carga e o recurso solar incidente no campus.
  • 2.Dimensionar os módulos fotovoltaicos, inversores e sistemas de armazenamento.
  • 3.Formular o esquema de controle para despacho e operação isolada e conectada.

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Relatório de Estágio

DegreeType
Microrrede solar para campus universitário no semiárido

Autor/a:

Group

Nome Completo

Orientador/a:

Prof. Dr./Dra. Nome

Cidade, 2026

Sumário

Introdução
Descrição do Projeto e Contexto Energético no Semiárido
Levantamento da Demanda Institucional e Recurso Solar Local
Topologia Híbrida e Sistemas de Armazenamento de Energia
Controles de Implementação e Gestão Técnica da Microrrede
Algoritmos de Otimização e Rastreamento de Máxima Potência
Gerenciamento de Fluxo de Potência e Estabilidade em Ilhamento
Métricas de Avaliação e Desempenho Operacional
Indicadores de Eficiência Energética e Autonomia do Sistema
Análise de Viabilidade Econômica e Mitigação de Riscos Térmicos
Recomendações e Diretrizes para Escalonamento Institucional
Considerações Finais
Referências

Introdução

A transição para fontes renováveis em ambientes universitários situados em regiões semiáridas representa uma estratégia fundamental para mitigar custos tarifários e garantir estabilidade operacional diante de redes elétricas vulneráveis [1]. Ambientes semiáridos combinam elevados índices de irradiação solar com amplitudes térmicas severas, exigindo dimensionamentos rigorosos de geração fotovoltaica e armazenamento para evitar perdas por rendimento e sobrecargas [4][5].

Nesse cenário, a intermitência de geração e a complexidade das curvas de carga de edifícios acadêmicos tornam a gestão energética descentralizada um desafio técnico complexo [2]. A falta de controles adaptativos e estratégias integradas de gerenciamento de baterias compromete a autonomia dos sistemas prediais e a qualidade da energia distribuída [1][3].

Este projeto desenvolve uma arquitetura de microrrede solar fotovoltaica customizada para as demandas de um campus universitário semiárido, integrando armazenamento inteligente e algoritmos de controle de potência ativa e reativa [1][5]. O trabalho fundamenta-se em modelagem computacional e análise de parâmetros climáticos e elétricos, fornecendo subsídios técnicos para a tomada de decisão em infraestrutura sustentável [2][4].

Controles de Implementação e Gestão Técnica da Microrrede

A definição da arquitetura de operação para a infraestrutura fotovoltaica do campus universitário baseia-se na necessidade de coordenar a geração intermitente e as cargas críticas acadêmicas com estabilidade operacional. Para viabilizar a transição entre operação conectada e ilhada, adota-se uma topologia híbrida com foco na análise de regimes transitórios e no amortecimento de distúrbios elétricos típicos de ambientes com alta irradiação solar (SILCON, 2023). A escolha do arranjo considera a integração de barramentos de corrente contínua e alternada, reduzindo estágios intermediários de conversão e simplificando o acoplamento do sistema de armazenamento. A implementação técnica fundamenta-se em uma estrutura de controle inteligente dedicada ao gerenciamento de energia institucional, priorizando o suprimento contínuo de laboratórios, salas de aula e centros de dados (PREPRINTS, 2025). Esse arcabouço estabelece regras operacionais determinísticas para balanceamento de potência e resposta a variações climáticas locais. Adicionalmente, a validação das estratégias de chaveamento e da lógica de despacho energético emprega uma plataforma de simulação modular projetada para ensaios de microrredes fotovoltaicas (CAGRE, 2019). Esse protocolo de validação prévia permite parametrizar inversores e controladores sem expor os equipamentos da rede física a sobrecargas ou oscilações de tensão indesejadas, assegurando a aderência técnica do projeto aos requisitos de confiabilidade do campus.

Referências

  1. Intelligent Control Framework for Optimal Energy Management of a University Campus Microgrid
    Galia Marinova, Edmond Hajrizi, Besnik Qehaja et al.
    Link DOI
  2. Solar PV based Hybrid AC/DC Microgrid Design and Transient Analysis for a University Campus
    Aditi Chatterjee, Shaon Khatua, Abinash Panda
    Link DOI
  3. Solar Photovoltaic Microgrid Simulation Platform for Energy Management Testing
    Adel Merabet, Rupak Kanti Dhar
    Link DOI
  4. Water Management Adaptation to Climate Change in Mediterranean Semiarid Regions by Desalination and Photovoltaic Solar Energy, Spain
    Gabriel Gómez Martínez, Miguel Ángel Pérez Martín
  5. Design and Performance Evaluation of Solar Photovoltaic-Based Microgrid for Ola Fathia Community, Mowe, Ogun State, Nigeria
    Oloruntimilehin Onalaja
  6. Hydrogen technology supported solar photovoltaic-based microgrid for urban apartment buildings: Techno-economic analysis and optimal design
    Sheikh Suhail Mohammad, Sheikh Javed Iqbal

Bibliografia

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