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A multinacional francesa TotalEnergies e a Unicamp (Universidade Estadual de Campinas) assinaram um acordo para desenvolver pesquisas para o setor de energia solar e baterias no valor de R$ 22,9 milhões.
Com duração de três anos, o acordo prevê a realização de seis projetos, além da construção de uma usina fotovoltaica no HIDS (Hub Internacional de Desenvolvimento Sustentável) da Unicamp e a reforma dos laboratórios de pesquisa da universidade.
Entre os projetos a serem desenvolvidos pela parceria está a modelagem avançada e o monitoramento de usinas fotovoltaicas com os chamados “gêmeos digitais”, que são uma espécie de clone digital de uma usina.
O acordo foi assinado pelo reitor da Unicamp, professor Antonio José de Almeida Meirelles, e pela diretora de Pesquisa e Desenvolvimento da empresa, Isabel Waclawek, em evento realizado na própria universidade.
Confira abaixo quais são os seis projetos previstos pela parceria, segundo informações divulgadas pela Unicamp:
1-) Modelagem e monitoramento de usinas fotovoltaicas com “gêmeos digitais”
O objetivo é desenvolver modelos matemáticos e ferramentas para simulação e monitoramento de usinas fotovoltaicas com “gêmeos digitais”. As ferramentas permitirão prever geração e perdas energéticas com base na modelagem de fenômenos de degradação e outros fatores que influenciam o desempenho dos sistemas fotovoltaicos.
A criação de modelos matemáticos e ferramentas de software permitirá melhorar os processos de projeto e dimensionamento de usinas fotovoltaicas, bem como permitirá o acompanhamento dos resultados e a maximização da eficiência desses sistemas.
2-) Pesquisa de métodos e desenvolvimento de dispositivo para detecção e interrupção de falha de arco elétrico CC em sistemas fotovoltaicos
Neste projeto, serão pesquisados e desenvolvidos sistemas baseados em hardware e software para a detecção de arcos elétricos em sistemas fotovoltaicos. Arcos elétricos são os principais responsáveis por incêndios e perdas materiais em usinas fotovoltaicas.
O resultado deste projeto será um dispositivo que poderá ser usado em novos projetos ou adicionado a usinas solares já existentes e que permitirá aumentar a estabilidade e a segurança na operação de usinas fotovoltaicas.
3-) Monitoramento de desempenho, detecção de anomalias e análise de LCOE em usinas fotovoltaicas
O objetivo deste projeto é desenvolver uma ferramenta de software para a monitoração do desempenho e a detecção de defeitos e anomalias em usinas de energia solar fotovoltaica, além de permitir a análise do retorno econômico desses sistemas.
Os resultados desta pesquisa poderão melhorar o planejamento da operação e manutenção de usinas fotovoltaicas, permitindo a redução de custos e a maximização dos resultados desses empreendimentos. De forma mais abrangente, os resultados irão contribuir para a ampliação da participação da energia solar na matriz energética brasileira.
4-) Confiabilidade de inversores fotovoltaicos: modelagem termoelétrica, avaliação de danos e previsão de falhas
Neste projeto, será desenvolvida uma modelagem termoelétrica abrangente de componentes cruciais, como chaves semicondutoras e capacitores em conversores CC-CA (inversores) usados em usinas fotovoltaicas.
Também será analisado o impacto de alguns atributos (por exemplo, potência de entrada, tensão do link CC, frequência de comutação, temperatura ambiente) na confiabilidade dos inversores para aplicações em energia solar fotovoltaica. Os resultados deste projeto permitirão aumentar o conhecimento sobre a confiabilidade e a vida útil dos inversores fotovoltaicos.
5-) Pesquisa e desenvolvimento de metodologias de teste, avaliação e classificação de inversores fotovoltaicos
Neste projeto, serão desenvolvidos métodos de teste para avaliar a qualidade de inversores fotovoltaicos. O objetivo final é desenvolver um programa de testes de inversores para criar um ranking de equipamentos, fornecendo informações valiosas para consumidores, projetistas e investidores de usinas solares.
Considerando que o inversor é o equipamento do sistema fotovoltaico com maior taxa de falha, é essencial e desafiador ter a capacidade de medir a qualidade dos inversores fotovoltaicos fornecidos por diferentes fabricantes, verificando se esses equipamentos atendem as especificações, se possuem recursos de proteção e segurança confiáveis, se são capazes de operar em temperaturas elevadas sem apresentar redução de potência, se possuem uma boa gestão térmica a fim de proteger os semicondutores internos e se possuem imunidade a atmosferas úmidas, entre outras coisas.
6-) Plataforma blockchain para o passaporte digital de baterias e sua respectiva contribuição para desvendar mecanismos de envelhecimento durante a primeira vida e suas consequências no segundo uso
O projeto tem como objetivo resolver algumas limitações existentes na literatura relacionadas aos sistemas de armazenamento de energia construídos com baterias de segunda vida.
O projeto irá resultar em: um sistema de classificação de baterias de acordo com o nível de risco, um sistema capaz de atribuir um identificador único para baterias, um estudo de baterias em cenários de carregamento rápido, um proposição de novas estratégias para descarregamento de baterias de segunda vida, transporte e classificação e um desenvolvimento e validação de técnicas de gerenciamento térmico para baterias.
Essas estratégias se concentram no aumento da segurança e na redução de tempo e custo. Os modelos desenvolvidos neste projeto possibilitam prever a manutenção de baterias de segunda vida, estendendo sua vida útil, aumentando sua segurança e reduzindo os impactos ambientais.
