Conversores para energias renováveis na produção e uso do H2V.
Pesquisador Líder:Prof. Edilson Mineiro Sá Júnior
Unidades de Pesquisa:Laboratório de Eletrônica de Potência e Energias Renováveis
Laboratório de Energias Renováveis e Sistema Elétrico de Potência
Grupo de Processamento de Energia e Controle
Principais objetivos:
Investigar a integração de múltiplas fontes de energia renovável (por exemplo, solar e eólica) por meio de conversores eletrônicos e sistemas de controle;
Desenvolver algoritmos e técnicas para otimizar a eficiência de conversão de energia das fontes renováveis para a produção de H2V;
Desenvolver modelos elétricos detalhados e simulações computacionais para entender melhor as interações complexas entre as fontes renováveis, os conversores eletrônicos e os processos de eletrólise;
Estudar conversores eletrônicos mais adequados, considerando as características exigidas pelo eletrolisador, a eficiência e a vida útil do sistema de eletrólise para propor soluções com TRL mais elevada;
Analisar o atendimento das normas e certificações (nacionais e internacionais), que focam a qualidade da energia (fator de potência, distorção harmônica total, etc.);
Construir protótipos de conversores eletrônicos para estudos em escala laboratorial, utilizando técnicas com indicadores de inovação para validar os conceitos teóricos e os modelos de simulação;
Atuar em rede multidisciplinar e integrada de pesquisadores para o desenvolvimento de tecnologias aplicadas no processamento e no controle da energia, a partir de fontes renováveis, para a produção de hidrogênio verde.
Potencial de mercado e desenvolvimento tecnológico:
O processamento da energia em um eletrolisador corresponde em até 30% do custo do sistema de eletrólise. Assim, novas propostas de conversores possibilitam a redução de custo e a otimização da vida útil com a produção de hidrogênio. Os atuais sistemas ainda se baseiam em soluções tradicionais com elevado volume e com baixa qualidade de energia. A baixa qualidade de energia é função das distorções harmônicas injetadas na rede elétrica, o que impacta no custo da energia utilizada e, muitas vezes, na necessidade de inserção de filtros ativos, que também impactam no custo do sistema de eletrólise. O controle do sistema de eletrólise integrado com as energias renováveis é um ponto crucial para redução de acumuladores e para certificação do hidrogênio como verde. Isso envolve o desenvolvimento de sistemas de conversão de energia e eletrólise que operam de maneira coordenada.
