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- Solar XXI building PV systems: performance during the first two yeras of operationPublication . Rodrigues, Carlos; Viana, Susana; Joyce, A; Goncalves, Helder; Silva, António Rocha eThe purpose of this paper is to present the results obtained in the first two years of operation of the grid-connected photovoltaic (PV) systems installed in the named “Solar XXI” building. One PV system, made with multicrystalline silicon modules, has a peak power of 12 kW and was installed on the façade; another system made with amorphous silicon modules has a peak power of 6 kW and was installed in the surrounding park area near the building. From 1st February 2006 until 31 July 2008, the measured daily average, of the building electrical energy consumption, was about 75 kWh and the two PV systems produced in average about 72 % of this energy. The averaged measured Performance Ratio of the systems was about 0.84 for the PV Façade and about 0.76 for the PV in the Park.
- Assessment of PV and wind microgeneration's impact in the power quality of low and medium voltage distribution networksPublication . Bonifácio, Paulo; Viana, Susana; Rodrigues, L.; Estanqueiro, AnaElectric power systems face an ever-growing penetration (PV) and other microgeneration as well as non-linear loads such as electric vehicles. This is a common link between these : the extensive use of power electronics converters. These devices are a source of medium-to-high frequency harmonic distortion and their impact on the local distribution grid must be carefully assessed in order to evaluation possible network unbalances, demaging power line resonance conditions, transformer core saturation and overhearing.
- Towards climate adaptation: a case study of a Coastal City in PortugalPublication . Aelenei, Laura Elena; Viana, Susana; Simões, Teresa; Amorim, Filipa; Simoes, Sofia; Barbosa, Juliana; Justino, Paulo Alexandre; Dinis, J.; Fernandes, G.ABSTRACT: The importance of climate-neutral and smart cities was addressed by the European Commission (EU) through the financing program EU Missions, as a response to the urban and energy challenges to promote innovative solutions and strategies and to deliver tangible results by 2050. To manifest their Expressions of Interest to join the EU Cities Mission, several cities across Europe applied for funding to support their local action plans toward reaching climate neutrality by 2030/2050. One example is the research European project Re-Value focusing on waterfront cities and aiming to transform the waterfront cities zones from a risk to an opportunity, through a New European Bauhaus (NEB) inspired value and impact model that allows urban transformation strategies to value quality and other non-monetary benefits in addition to (only) pricing and GHG emission reductions. This paper presents the results of the preliminary analysis developed in one of the 9 cities of the project, Cascais, located on the Portuguese coast. The results will contribute to a detailed roadmap actions and update of the Cascais long-term Territorial Transformation Plans to accelerate its journey to climate neutrality by 2050. As one of Cascais ambitions and main point of the developing roadmap is the adoption of the decentralised renewable energy generation, a spatial analysis of the potential for wind energy and solar PV energy in rooftops along with the wave energy potential assessment along the coast was done. In addition, a Decision Support Tool (DST) using the most relevant Key Performance Indicators (KPIs) for energy transition was used, to support Cascais implementation of the measures that will have the highest impact in inhabitant’s lives. The tool enables to evaluate how KPI’s from different sectors will evolve considering three different socioeconomic development scenarios.
- Modelação de Micro-Sistemas Híbridos Fotovoltaicos/Eólicos para Produção DescentralizadaPublication . Viana, SusanaNeste trabalho são estudados micro-sistemas híbridos fotovoltaicos/eólicos ligados a micro-redes, com limites de produção da ordem de 50kw de potência pico de fotovoltaico e 50kw de eólica. É analisado o funcionamento dos vários elementos de um sitema híbrido de teste existente no campus do Lumiar do INETI, e a resposta em regime permanente dos equipamentos de electrónica de potência utilizados para a conversão da energia produzida através das fontes renovéveis. Desenvolvem-se modelos que possam vir a ser utilizados na optimização do dimensionamento de sitemas híbridos ligados a uma micro-rede, pretendendo-se criar com esses modelos uma biblioteca para os vários equipamentos, que permita que se escolha a configuração e o tipo de equipamentos a utilizar, e testar a resposta desse sistema. É ainda feita a comparação do funcionamento de uma micro-rede em corrente alternada, com uma micro-rede em corrente contínua, averiguando-se as vantagens de uma e outra configuração em termos de perdas e quedas de tensão nas linhas e de perdas nos conversores. Com as ferramentas assim desenvolvidas será possível dimensionar sistemas híbridos e determinar, em função dos recursos disponíveis, a configuração de micro-rede que melhor se adapta à aplicação desejada.
- Acciones para el desarrollo de las energias renovablesPublication . Pinto, Filomena; Rodrigues, Carlos; Viana, Susana; Marques, Isabel PaulaO parque experimental de energias renováveis da Herdade da Mitra, em Évora integra um sistema de microgeração de abastecimento eléctrico em Portugal, através da integração de diferentes unidades utilizadoras de fontes renováveis: fotovoltaica, eólica, gasificação e digestão anaeróbica. Neste capítulo serão abordadas estas diversas tenologias referindo os princípais conceitos teóricos que suportam cada uma delas, antes de descrever cada uma das instalações projectadas no âmbito do projecto PETER. Na instalação de gasificação a biomassa florestal existenet na Zona do Parque é utilizada para a produção de um gàs. O gasificador de leito fluidizado tem uma capacidade térmica de 350 kW e um consumo de cerca de 80 kg/h de biomassa. Após as operações de limpeza do gás obtido para melhorar as respecivas características, este é convertido em enrgia através de um grupo gerador, que é constituído por um motor de combustão interna "dual-fuel" acoplado a um gerador eléctrico de 70kWe. A instalação de digestão anaeróbica do parque destna-se à conversão da matéria orgânica da biomassa húmida em biogás, tendo como fonte os efluentes agro-pecuários e industriais que são produzidos na herdade e/ou na região Alentejana. A unidade de digestão anaeróbia é um protótipo de demonstração que corresponde a um digestor híbrido de fluxo ascendente com 15 m3 de capacidade. As unidades de digestão anaeróbica e de gasificação partilham os sitemas de colecta e de tratamento do gás produzido e da sua conversão em energia eléctrica e térmica. A energia eléctrica é, por seu turno injectada no circuito de microgerção e a energia térmica é valorizada através da manutenção da temperatura de digestão da unidade anaeróbica. Assim, a gestão integrada de diversas tecnologias, vocacionadas para a remoção da carga poluente contida nos efluentes agro-pecuários e para a reutilzação dos fluxos obtidos, apresenta-se como um sistema de valorização energética e agrícola de recursos endógenos da região onde são produzidos. O sistema fotovoltaico tem uma potência de pico de 10 kW, permitindo a demonstração de diferentes tecnologias de conversão. O sistema fotovoltaico encontra-se ligado à rede eléctrica da herdade da Mitra.
- Energia solar no ambiente urbano: caso de estudo, desafios, abordagens e investigaçãoPublication . Viana, Susana; Simões, Teresa; Aelenei, Laura Elena; Justino, Paulo AlexandreRESUMO: O Município de Cascais tem vindo a empenhar-se na mitigação das alterações climáticas, na proteção do ambiente e renaturalização de florestas e espaços verdes, no aumento da recolha seletiva e melhoria de processos de tratamento de resíduos, na melhoria da mobilidade, apostando na mobilidade suave combinada com zonas intermodais de ligação a transportes públicos, como os comboios e a rede gratuita de autocarros municipais (Mobi Cascais) para residentes, trabalhadores e estudantes. Como forma de diminuir a sua pegada de carbono, o município pretende ainda apostar na geração de energia a partir de fontes renováveis, nomeadamente na integração de energia solar fotovoltaica em edifícios públicos e em edifícios geridos pela autarquia. Para atingir estes objetivos Cascais tornou-se um caso de estudo em dois projetos europeus, Re-Value e WeGenerate.
- Assessing micro-generation’s and non-linear loads’ impact in the power quality of low voltage distribution networksPublication . Bonifácio, Paulo; Viana, Susana; Rodrigues, L.; Estanqueiro, AnaDistribution networks face an increasing penetration of solar PV (photovoltaic) and small WTG (wind turbine generator) as well as other forms of micro-generation. To this scenario, one must add the dissemination of non-linear loads such as EV (electric vehicles). There is something in common between those loads and sources: the extensive use of power electronic converters with commutated switches. These devices may be a source of medium-to-high frequency harmonic distortion and their impact on the local distribution grid must be carefully assessed in order to evaluate their negative impacts on the network, on the existing conventional loads and also on other active devices. In this paper, methodologies to characterize effects such as: harmonics, network unbalances, damaging power line resonance conditions, and over/under voltages are described and applied to a real local grid configuration.
- New Greenhouse Gas simulation and mapping tools to support local carbon neutrality agendas: application to the city of AlmadaPublication . Amorim, Filipa; Simoes, Sofia; Barbosa, Juliana; Oliveira, Paula; Trindade, Paula; Aelenei, Laura Elena; Catarino, Justina; Viana, Susana; Figueiredo, LeonorABSTRACT: The aim of this work is to develop three innovative decision support tools: (1) a scenario tool that enables users to interactively design scenarios of activity variables that support decarbonisation trajectories on a local scale; (2) a mitigation tool that translates scenarios into greenhouse gas (GHG) emissions, taking into account the identification and prioritisation of the most innovative, cost-effective mitigation options (technological and behavioural) for Portuguese municipalities; and (3) a mapping tool to identify GHG emissions ‘hot spots’ on a local scale. In the first phase, these tools are applied and tested for the case study of the city of Almada in support of the ‘Agenda for a Carbon Neutral Almada by 2050’. These tools will also contribute to the training and involvement of local stakeholders, to improve the design of local GHG emissions mitigation strategies and roadmap. In the second phase, these tools will be further developed so they can be used in other Portuguese municipalities.
- Assessment of PV and wind microgeneration's impact in the power quality of low and medium voltage distribution networksPublication . Bonifácio, Paulo; Rodrigues, L.; Viana, Susana; Estanqueiro, Ana
- A simulation of integrated photovoltaic conversion into electric gridPublication . Fialho, L.; Melício, R.; Mendes, V. M. F.; Viana, Susana; Rodrigues, Carlos; Estanqueiro, AnaThis paper presents a systemic modeling for a PV system integrated into an electric grid. The modeling includes models for a DC–DC boost converter and a DC–AC two-level inverter. Classical or fuzzy PI controllers with pulse width modulation by space vector modulation associated with sliding mode control is used for controlling the PV system and power factor control is introduced at the output of the system. Comprehensive performance simulation studies are carried out with the modeling of the DC–DC boost converter followed by a two-level power inverter in order to compare the performance with the experimental results obtained during in situ operation with three commercial inverters. Also, studies are carried out to assess the quality of the energy injected into the electric grid in terms of harmonic distortion. Finally, conclusions regarding the integration of the PV system into the electric grid are presented.