Operação e controle de células a combustível do tipo pem em sistemas de geração distribuída que operam conectados à rede de distribuição

Resumo

A Geração Distribuída decorrente do uso de fontes alternativas está sendo incentivada pelo governo federal por meio de órgãos como a ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica) e Ministério de Minas e Energia com a finalidade de promover soluções para os problemas atuais de fornecimento de energia no Brasil. Ao mesmo tempo, a crescente preocupação em relação ao impacto ambiental através da utilização de combustíveis fósseis para a geração de energia elétrica é um fator que impulsiona a utilização de fontes alternativas. Consequentemente, a utilização de fontes alternativas de energia, principalmente as que produzem energia na forma contínua e valem-se do uso de conversores CC-CC e CC-CA para poderem ser conectadas na rede de distribuição, estão sendo alvo de intensas pesquisas tanto no âmbito acadêmico quanto no setor privado. Neste contexto, o presente projeto de pesquisa visa o desenvolvimento de uma plataforma experimental de geração distribuída de 2kW com a utilização de células a combustível de hidrogênio do tipo PEM (Proton Exchange Membrane) com a finalidade de analisar e controlar a operação da célula a combustível sob condições reais de transitórios de carga e contingência de diversos tipos na rede a qual a célula está conectada (entenda-se por conexão de células em redes de distribuiçãoa inclusão de conversores CC-CC e CC-CA) como: ilhamento, afundamentos e elevações de tensão, variações de frequência, etc. Além disso, este projeto visa o desenvolvimento de um controle inteligente da temperatura, do fluxo de hidrogênio e oxigênio capaz de fazê-la operar em diferentes pontos de operação conforme a demanda de energia da concessionaria. Desta forma, o controle visa à redução do custo da produção de energia juntamente com a minimização da degradação e aumento da vida útil da célula a combustível.