Apresentação Frauenhofer ISE, Benjamin

INSTITUTO FRAUNHOFER
PARA SISTEMAS DE ENERGIA SOLAR - ISE
Pesquisa para o fornecimento de energia sustentável - um breve resumo
Benjamin Thaidigsmann
Instituto Fraunhofer
para Sistemas de Energia Solar - ISE
Maio 2014
www.ise.fraunhofer.de
© Fraunhofer ISE
Grupo Fraunhofer pelo mundo
Göteborg
Glasgow
Brüssel
Paris
San José
London
Boston
Cambridge
Plymouth
Newark
Maryland
East Lansing
Bozen
Wrocław
Wien
Budapest
Graz
Porto
Seoul
Peking
Thessaloniki
Sendai
Tokio
Kairo
Dubai
Bangalore
Selangor
Singapur
Salvador
Campinas
São Paulo
Santiago de Chile
Estabelecimento
Centros
Project Center / Cooperação estratégica
Escritório de Representação / Marketing
Senior Advisor
2
© Fraunhofer ISE
Jakarta
Sydney
Grupo Fraunhofer no Brasil
 Liaison Office Brazil, em
São Paulo
 Fraunhofer Project Centers:
 UFBa, Salvador
 ITAL, em Campinas
 Cooperações:
 Instituto de Pesquisas
Tecnológicas do Estado
de São Paulo
 Superintendência da
Zona Franca de Manaus
(Suframa)
3
© Fraunhofer ISE
Energia no Grupo Fraunhofer
Images © Fraunhofer; MEV;
Efetuamos pesquisa nas areas:
4
© Fraunhofer ISE
Wind energy
Energy-efficient living
Solar energy
Efficient use of
energy
Bioenergy
Compact energy storage
Intelligent energy
distribution
Techno-economic
assessments
Fraunhofer ISE
Focos de pesquisa
Eficiência Energética
Conversão Energética
5
© Fraunhofer ISE
Distribuição Energética
Amazenamento
Energético
Células Solares de Silício Cristalino
 Objetivos:
 Tecnologias novas e
inovadoras
 Transferência para o
mercado em cooperação com
a indústria
 Aumento da eficiência,
relação preço/performance e
estabilidade a longo prazo
 Centro de serviço para
manufatura de:
 Wafers
 Células solares
 Módulos
 Equipamentos de produção
6
© Fraunhofer ISE
 Oferecemos todo o suporte aos
nossos clientes no
desenvolvimento e qualificação
de materiais fotovoltaicos,
módulos e sistemas.
 Nosso foco está na eficiência,
confiabilidade e redução de
custos de tecnologias de
módulos fotovoltaicos (PV).
 Planejamento e estratégias
operacionais de usinas.
 Nosso website: www.isemodule.de
7
© Fraunhofer ISE
Fotos © Fraunhofer ISE
Módulos e usinas fotovoltaicas
Desempenho de Usinas de PV
Avaliação de
rendimento
 Simulação precisa de
construção do sistema
 Simulação precisa da
linha de
sombreamento
 Referência a dados
meteorológicos de
alta qualidade
8
© Fraunhofer ISE
Caracterização
Teste do Sistema
Modular
 Medições de precisão
e caracterização
Verificação de
desempenho
 Inspeção visual do
sistema no local
 Imagem termográfica
 Análise do sistema e
da eficiência do
componente
 Análise detalhada no
local de todo o
sistema
 Alto nível de precisão
na medição através de
sensores calibrados
 Verificação de energia
com base em
amostras
representativas
 Medições da potência
energética como base
para a avaliação de
rendimento preciso
 Análise detalhada e
web portal
personalizado
Teste do Sistema PV
Projeto de referência
 Estádio Pituacu em Salvador
da Bahia equipado para a
Copa do Mundo (FIFA) de
2014
 1° estádio latinoamericano
com PV , localizado no Brasil
1
2
4
5
3
 Teste da usina, apoio
científico: Fraunhofer ISE
Stadium with 400 kW PV system
9
© Fraunhofer ISE
Desenvolvimento de sistemas PV-OR sem baterias e tratamento químico da
água:
 Capacidade: 5 m³/dia (água do mar com teor de sal de 28 000 ppm)
 Localização da instalação-piloto: Chipre
 3 módulos RO (OR = Osmose Reversa)
 O pré-tratamento: Ultrafiltração
 34 módulos fotovoltaicos, energia nominal 7,65 kWp
10
© Fraunhofer ISE
Fotos © Fraunhofer ISE
Sistemas de purificação de água descentralizadas
Sistemas Fotovoltaicos de Dessalinização (PV-OR)
Processo de calor solar
Sistema piloto, Laguna Laundry
 Otimização e monitoramento do sistema
 Comparação de reflexão e coletores padrões em operação
 Prevenção de estagnação com refrigerador
 Pré-aquecimento da água de alimentação e água suplementar
Painel solar térmico no telhado :
Laguna laundry em Marburg (Lahn)
11
© Fraunhofer ISE
Sistema esquemático
Fotos © Fraunhofer ISE
Arrefecimento solar e refrigeração
Exemplos de grandes sistemas já instalados
Sede do banco CGD
Fábrica FESTO
United World College
 Lisboa
 Berkheim
 Singapura
 1560 m2 área de
coletor
 1218 m2 área de
coletor
 3900 m2 área de
coletor
 400 kW chiller de
absorção
 1.05 MW
(3 chillers de
absorção)
 1.47 MW chiller de
absorção
Fonte: Paradigma, Festo
Fonte: SOLID, Graz/Austria
Fonte: SOLID, Graz/Austria
12
© Fraunhofer ISE
(em planejamento)
Nosso foco de investigação:
 Modelagem e simulação de sistemas
de energia e redes
 Otimização, operação e
gerenciamento de armazenamento
 Tecnologias informação e das
comunicações em Smart Grid e Smart
City
 Conceitos de abastecimento de
cidades e distritos
 Sistemas híbridos de PV/diesel
13
© Fraunhofer ISE
Fotos © Fraunhofer ISE
Integração de sistemas e redes - electricidade, aquecimento,
gás
Plano Diretor combinado de energia renovável
Análise da fabricação local de energia eólica e solar
Avaliação status quo
Recursos naturais
Análise
Políticas e
instrumentos de apoio
Infra-estrutura, rede,
capacidade
Avaliação
Potenciais e barreiras
Plano de
ação
Competência local
de usina ER e
uma indústria
local RE
Análises técnicas
Análises econômicas
Opções de exportação
14
© Fraunhofer ISE
Análise de sistemas de energia
Foto © Rainer Sturm; Grafiken
Fotos © Fraunhofer ISE
As energias renováveis tem um papel
cada vez maior em nosso sistema de
energia, que induzem a novos
questionamentos e complexidades .
Usando nossa ampla experiência e
nossos muitos anos de experiência,
abordamos os seguintes tópicos:
 Como podemos perceber o custo
efetivo do uso dos recursos
energéticos renováveis?
 Como podem ser combinados as
diferentes tecnologias de uma
forma optimizada?
 Como o sistema global de energia
evolui?
15
© Fraunhofer ISE
©Rainer Sturm
Muito obrigada pela atençao!
Alguma pergunta? Fique a vontade em perguntar!
Instituto Fraunhofer para Sistemas de Energia Solar - ISE
Benjamin Thaidigsmann
www.ise.fraunhofer.de
[email protected]
16
© Fraunhofer ISE
Durability analysis and environmental simulation
Geographical Information System (GIS) development
Distribution of atmospheric corrosivity on the global map
K.Slamova, R.Glaser, C.Schill, S.Wiesmeier, M.Köhl, J. Photon. Energy. 2(1), (2012)
17
© Fraunhofer ISE
Wind turbines
New wind turbine and generator concepts
Reduction of material, weight and costs
e.g. Siemens 3.6 MW
direct drive
Source: Fraunhofer IWES
18
© Fraunhofer ISE
e.g. Prof. Weh / IWES concept, > 10 MW,
direct drive, big generator diameters > 20 m
> ½ nacelle weight
New test procedures
Growth of reliability and
availability
e.g. Fraunhofer IWES competence center for
static and dynamic rotor blades tests
Source: Fraunhofer IWES
19
© Fraunhofer ISE
Growth of energy yields
e.g. Fraunhofer IWES dynamic nacelle
laboratory