Modelagem, simulação e análise comparativa das principais estratégias de conversão de energia elétrica em hidrogênio de baixo carbono

Freitas, Jordana Alves de

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ORCID:	http://orcid.org/0009-0009-2513-1991
Document type:	Dissertação
Access type:	Acesso Aberto
Title:	Modelagem, simulação e análise comparativa das principais estratégias de conversão de energia elétrica em hidrogênio de baixo carbono
Alternate title (s):	Modeling, simulation and comparative analysis of the main strategies for converting electrical energy into low-carbon hydrogen
Author:	Freitas, Jordana Alves de
First Advisor:	Santos, Ivan Nunes
First member of the Committee:	Gondim, Isaque Nogueira
Second member of the Committee:	Teixeira, Mateus Duarte
Summary:	A crescente necessidade de descarbonização dos setores energéticos e industriais tem impulsionado o interesse global pelo hidrogênio verde como vetor energético estratégico. Produzido por eletrólise da água a partir de fontes renováveis, o hidrogênio verde desponta como alternativa promissora para a redução das emissões de gases de efeito estufa, ao mesmo tempo em que amplia a integração entre os setores elétrico e industrial. Nesse contexto, o Brasil apresenta condições particularmente favoráveis à produção desse insumo, em virtude da elevada participação de fontes renováveis em sua matriz elétrica e da disponibilidade de recursos naturais. Entretanto, a conexão de plantas de eletrólise em larga escala ao sistema elétrico impõe novos desafios técnicos e regulatórios, especialmente no que se refere à qualidade da energia elétrica. Conversores de potência utilizados na alimentação dos eletrolisadores caracterizam-se como cargas não lineares de grande porte, capazes de introduzir distorções harmônicas e outros distúrbios que podem comprometer os padrões operativos da rede. Apesar do avanço das políticas públicas voltadas ao desenvolvimento do hidrogênio de baixo carbono, ainda inexistem normativas específicas que estabeleçam critérios técnicos para o acesso dessas instalações à rede básica brasileira, tornando necessária a investigação de seus impactos elétricos sob a ótica dos regulamentos atualmente vigentes. Diante desse cenário, o presente trabalho tem como objetivo avaliar o impacto da integração de plantas de hidrogênio renovável à rede elétrica brasileira, por meio da análise de diferentes topologias de conversores CA/CC aplicadas a eletrolisadores, considerando aspectos de qualidade da energia e com o intuito de contribuir para a discussão dos requisitos normativos de acesso à rede básica.
Abstract:	The growing need for decarbonization in the energy and industrial sectors has driven global interest in green hydrogen as a strategic energy vector. Produced through water electrolysis powered by renewable sources, green hydrogen emerges as a promising alternative for reducing greenhouse gas emissions while enhancing the integration between the electric power and industrial sectors. In this context, Brazil presents particularly favorable conditions for the production of this input, due to the high share of renewable sources in its electricity matrix and the availability of natural resources. However, the connection of large-scale electrolysis plants to the electrical system introduces new technical and regulatory challenges, especially concerning power quality. Power converters used to supply electrolyzers are characterized as large nonlinear loads, capable of introducing harmonic distortions and other disturbances that may compromise network operating standards. Despite the advancement of public policies aimed at the development of low-carbon hydrogen, specific regulations establishing technical criteria for the access of these installations to the Brazilian transmission system are still lacking, making it necessary to investigate their electrical impacts under the perspective of currently existing regulations. Therefore, this work aims to evaluate the impact of integrating renewable hydrogen plants into the Brazilian electrical grid through the analysis of different AC/DC converter topologies applied to electrolyzers, considering power quality aspects and contributing to the discussion on normative requirements for grid access.
Keywords:	Hidrogênio Verde Green Hydrogen Conversores de Potência Power Converters Requisitos de Acesso Grid Access Requirements Distorções Harmônicas Harmonic Distortions
Area (s) of CNPq:	CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA::CONVERSAO E RETIFICACAO DA ENERGIA ELETRICA CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA::GERACAO DA ENERGIA ELETRICA
Subject:	Engenharia elétrica Hidrogênio Conversores de corrente elétrica Recursos naturais renováveis
Language:	por
Country:	Brasil
Publisher:	Universidade Federal de Uberlândia
Program:	Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
Quote:	FREITAS, Jordana Alves de. Modelagem, simulação e análise comparativa das principais estratégias de conversão de energia elétrica em hidrogênio de baixo carbono. 2026. 142 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2026. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2026.104
Document identifier:	http://doi.org/10.14393/ufu.di.2026.104
URI:	https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/48253
Date of defense:	6-Feb-2026
Sustainable Development Goals SDGs:	ODS::ODS 7. Energia limpa e acessível - Garantir acesso à energia barata, confiável, sustentável e renovável para todos. ODS::ODS 13. Ação contra a mudança global do clima - Tomar medidas urgentes para combater a mudança climática e seus impactos.
Appears in Collections:	DISSERTAÇÃO - Engenharia Elétrica

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