Homer Energy

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- Formular a pergunta:

Para iniciar qualquer simulação no HOMER, é necessário ter em mente o que se deseja analisar e quais respostas são esperadas. O HOMER é capaz de responder diversos tipos de questões, como por exemplo:

- É economicamente vantajoso, adicionar uma turbina eólica ao gerador a diesel no meu sistema?

- Quanto o custo do combustível diesel precisa aumentar para fazer com que introdução da energia fotovoltaica ao meu sistema se torne viável?

- Meu projeto atenderá a uma crescente demanda por energia elétrica?

- É economicamente viável a instalação de uma micro turbina térmica para a minha instalação conectada à rede?

A partir da formulação da questão a ser solucionada pelo HOMER, é possível iniciarmos o estudo dos parâmetros, variáveis e dados de entrada necessários para a análise o do projeto desejado (Costa, Feijó).

- Criar um arquivo HOMER:

Um arquivo HOMER contém todas as informações sobre as opções de tecnologia, custos de componentes e a disponibilidade de recursos necessários para o estudo de projetos de sistemas de energia, além de mostrar os resultados dos cálculos executados como parte de processos de análises de otimização e sensibilidade (HOMER GUIDE).

Os nomes dos arquivos HOMER terminam em .hmr, por exemplo: WindVsDiesel.hmr. Ao iniciar o HOMER, ele procura pelo último arquivo salvo e o exibe. Caso não o encontre, o HOMER exibe uma janela em branco, conforme Figura xxx.

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Figura xxx: Esquema em branco da janela principal do HOMER

- Elaborar o diagrama esquemático do sistema a ser analisado:

O Homer é capaz de comparar múltiplas opções de tecnologia para um projeto de sistema de energia. O diagrama esquemático representa simultaneamente todas as tecnologias quantas se deseje avaliar na otimização de sistema estudado, e não apenas uma configuração específica.

É possível inserir diversos componentes, mesmo que estes não façam parte que da solução de projeto ótima.

Deste modo, o projetista deverá adicionar os componentes desejados e as cargas do sistema a ser considerado, através dos botões que os representam (turbina eólica, gerador a diesel e bateria).

Consideremos por exemplo, um esquema que utiliza um diesel gerador e um aerogerador (Figura xxx) (Costa, Feijó).

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FIGURA XXXX – Tela de seleção de cargas e componentes do sistema

Na seção Recursos (diretamente abaixo do esquema) o HOMER exibe botões para os recursos que cada componente irá usar. Neste caso, os botões para os recursos de vento e diesel aparecem na seção de recursos do esquema (HOMER GUIDE)

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Figura xxxxx- Exemplo de diagrama esquemático do HOMER

- Inserir detalhes das cargas:

Os dados de carga são as variáveis de entrada para a simulação do HOMER e descrevem a demanda elétrica que o sistema deverá atender. Os dados de potência (kW) informados serão horários, podendo ser informados em razão de meses e também com especificação do dia (semana ou fim de semana) (Costa, Feijó).

Tais dados podem ser inseridos manualmente, através da criação de um perfil de carga, onde o usuário deve entrar com 24 valores na tabela Perfil de Carga. Também é possível importar os dados de um arquivo criado pelo usuário, que será salvo e ficará localizado no mesmo diretório do programa HOMER (homer.exe) em um subdiretório chamado Arquivos de Amostra, com extensão .dmd.

O HOMER exibe o perfil de carga diária na tabela e no gráfico, conforme mostrado na figura xxx abaixo.

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figura xxx – Perfil de cargas diária (HOMER)

- Inserir detalhes dos componentes:

Uma vez definidos os parâmetros da carga, o próximo passo consiste na definição das entradas de cada componente constituinte do sistema estudado.

Esses dados de entrada descrevem as opções tecnológicas, os custos dos componentes, os tamanhos e os números de cada componente que serão utilizados nas simulações (Costa, Feijó).

Considerando o sistema exemplo esquema que utiliza um diesel gerador e um aerogerador, precisamos primeiramente definir os dados de entrada do Gerador, conforme roteiro a seguir.

- Clique em Gerador 1 no esquema para abrir as Entradas do Gerador.

- Na tabela de Custos, insira os valores desejados. Para fins de ilustração, consideremos os seguintes valores: Tamanho 1, Capital 1500, Reposição 1200, O&M 0.05. (É importante observar que O&M representa operação e manutenção, entretanto, os custos de O&M do gerador não devem incluir os custos de combustível, uma vez que o HOMER calcula os custos de combustível separadamente)

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Figura xxxx – tabela de custos do gerador

Esta tabela informa ao HOMER que o custo inicial da instalação de um diesel gerador com capacidade de 1.000 kW é $1500/kW, o custo para substituição é de $1200/kW e o custo de O&M é de $0.05/h/kW. Esses valores podem ser definidos ainda, pelo usuário, como lineares ou não lineares (Costa, Feijó).

Em seguida, deverão ser informados os tamanhos dos componentes considerados. Esses valores são chamados de variáveis de otimização. Caso seja de interesse simular apenas um tamanho de gerador, deverá ser incluído apenas um valor. No caso de interesse em considerar uma faixa de geradores, deverão ser incluídos todos os valores na referida tabela (Costa, Feijó)

A partir destas informações, o HOMER irá traçar as curvas de custo do cenário em análise. Por exemplo, para um sistema utilizando geradores de 15kW, teremos a seguinte curva apresentada:

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Figura xxxx – curva de custo para um gerador de 15kW

Cabe ressaltar que inserir