Dimensionamento da Potência a Instalar numa UPAC para Autoconsumo Coletivo: Estudo de Caso de um Campus Universitário

Abstract

Collective self-consumption refers to a model of decentralized electricity production based on renewable energy sources intended for local consumption. In this model, the energy produced is shared among a group of consumer installations that have a neighborhood relationship, depending on the voltage level of the grid to which they are connected. Collective self-consumption can contribute to the reduction of fossil fuel use by facilitating the centralized integration of renewable energy sources, especially photovoltaic solar energy, with lower energy costs and reduced energy independence.In this dissertation, the sizing of a self-consumption production unit for serving a group of buildings within a university campus is used as a case study. Some of the buildings within the campus already have individual self-consumption production units.It is observed that in this particular case, given the buildings' very similar consumption profiles, it is not possible to achieve high levels of energy self-sufficiency without energy storage, which is currently not economically viable due to the state of technology. Therefore, in order to ensure that the energy injected into the grid does not exceed 20% of the annually produced energy in this case study, the collective UPAC installation cannot exceed 450 kWp. With this installed power capacity, only 18% self-sufficiency can be achieved. In other words, only 18% of the energy purchased to supply the initial consumption of the university campus served by the public grid can be replaced.To increase energy self-sufficiency levels without increasing the levels of energy injected into the grid, besides using energy storage, additional buildings with complementary consumption profiles, particularly those with high consumption during weekends when there is a higher energy injection into the grid, could be associated as participants in collective self-consumption, if such buildings are located nearby.

O Autoconsumo coletivo refere-se a um modelo de produção descentralizada de eletricidade com base em fontes de energia renovável destinada a consumo local, em que a energia produzida é partilhada por um grupo de instalações consumidoras que têm uma relação de vizinhança, dependente do nível de tensão da rede onde estão ligadas. O autoconsumo coletivo pode ajudar na redução do uso de combustíveis fósseis por facilitar de integração de fontes de energia renovável de forma centralizada, em especial solar fotovoltaica, com custo mais de energia e redução da independência energética. Nesta dissertação usa-se como estudo de caso o dimensionamento da instalação de uma unidade de produção para autoconsumo (UPAC) para servir um conjunto de edifícios de um polo universitário, em que uma parte dos edifícios já possui uma UPAC no edifício para autoconsumo individual. Constata-se que neste caso particular, visto os edifícios terem perfis consumos muito semelhantes, não é possível obter grandes níveis de autossuficiência de energia, sem recurso a armazenamento de energia, que no estado atual da tecnologia ainda não tem viabilidade económico.Assim, de modo a garantir neste estudo de caso, que energia injetada na rede não exceda mais do 20% do valor da energia produzida anualmente não se pode instalar na UPAC coletiva mais do 450 kWp. Com este valor potência instalada só se consegue garantir uma autossuficiência de 18%, ou seja, só se consegue substituir 18% de toda a energia compra para abastecer o consumo inicial do polo universitário, servido pela rede pública. Para se aumentar os níveis de autossuficiência energética, sem aumentar os níveis de energia injetada na rede, para além se de uso de armazenamento, poder-se-ia associar, existindo nas proximidades, outros edifícios como participantes no autoconsumo coletivo, com perfis complementares aos existentes, nomeadamente com grandes consumos durante os fins-de-semana, período onde se verificam maior valores de injeção de energia na rede.