Estudo do desempenho de conversores de energia das ondas em regiões costeiras do Oceano Atlântico

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Pedro Filipe Prado
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10348/9908
Resumo: Existe um pouco por todo o globo um esforço para mitigar as emissões dos gases com efeito de estufa associados ao aquecimento global. Para isso, e devido à dependência energética da sociedade atual, novas formas de conversão de energia surgiram nos últimos anos. Energias renováveis como a solar e a eólica atingiram a fase comercial, embora sempre em desenvolvimento devido aos avanços tecnológicos. Outros tipos de energia estão ainda numa fase mais embrionária, como é o caso da energia das ondas. Este início mais demorado deve-se à dificuldade de controlar um meio mais hostil como é o mar ou de dotar os conversores de energia das ondas com formas de resistir a este meio. É apresentado nesta dissertação o recurso em causa a uma escala global. Trata-se de um recurso energético com um grande potencial. Devido às mais diversas formas de converter a energia das ondas, existem ainda muitos tipos de conversores a serem estudados, não existindo uma unanimidade clara em relação a qual o melhor a ser utilizado. Assim, nesta dissertação são revistos diversos tipos de conversores de energia das ondas, agrupados de acordo com a sua distância em relação à costa, o tamanho do dispositivo e características das ondas e, principalmente, de acordo com o seu princípio de funcionamento. Após esta revisão são descritos os projetos em desenvolvimento em vários locais do planeta. Por fim foi desenvolvida uma aplicação em Matlab para a análise – com base em dados referentes à altura significativa das ondas, período e direção das mesmas – do potencial de energia das ondas no Oceano Atlântico. Foram utilizados dados de reanálises ERA5 produzidas pelo European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF), referentes ao período compreendido entre 1 de janeiro de 2011 e 31 de dezembro de 2018, para todo o Oceano Atlântico. Relativamente aos resultados obtidos constatou-se que existe bastante coerência com a literatura consultada, e assim, como seria de esperar quanto mais perto do Equador, menor o potencial energético deste recurso, apesar de ser ainda assim interessante o seu estudo para um posterior aproveitamento (acima dos 20kW/m de onda). Enquanto nas regiões extratropicais em cada hemisfério, dependendo da estação do ano se registaram valores até 80kW/m de onda.
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Devido às mais diversas formas de converter a energia das ondas, existem ainda muitos tipos de conversores a serem estudados, não existindo uma unanimidade clara em relação a qual o melhor a ser utilizado. Assim, nesta dissertação são revistos diversos tipos de conversores de energia das ondas, agrupados de acordo com a sua distância em relação à costa, o tamanho do dispositivo e características das ondas e, principalmente, de acordo com o seu princípio de funcionamento. Após esta revisão são descritos os projetos em desenvolvimento em vários locais do planeta. Por fim foi desenvolvida uma aplicação em Matlab para a análise – com base em dados referentes à altura significativa das ondas, período e direção das mesmas – do potencial de energia das ondas no Oceano Atlântico. Foram utilizados dados de reanálises ERA5 produzidas pelo European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF), referentes ao período compreendido entre 1 de janeiro de 2011 e 31 de dezembro de 2018, para todo o Oceano Atlântico. Relativamente aos resultados obtidos constatou-se que existe bastante coerência com a literatura consultada, e assim, como seria de esperar quanto mais perto do Equador, menor o potencial energético deste recurso, apesar de ser ainda assim interessante o seu estudo para um posterior aproveitamento (acima dos 20kW/m de onda). Enquanto nas regiões extratropicais em cada hemisfério, dependendo da estação do ano se registaram valores até 80kW/m de onda.There is an effort across the globe to mitigate greenhouse gas emissions associated with global warming. To this end, and due to the energy dependence of today's society, new forms of energy have emerged in recent years. Renewable energies like solar or wind have reached the commercial stage, although always under development due to technological advances. Other types of energy are still in a more embryonic phase, such as wave energy. This longer delay is due to the difficulty of controlling a more hostile environment such as the sea or providing wave energy converters with ways to resist this environment. This thesis presents the resource in question at a global scale. It is a type of energy resource with great potential. Due to the most diverse ways of extracting energy from the waves, there are still many types of converters (WEC) to be studied, with no clear unanimity as to which is the best to be used. Thus, in this work several types of wave energy converters are reviewed, grouped according to their location and distance from the coast, the size of the device and wave characteristics and, mainly, according to its principle of operation. After this review, the projects under development in various locations on the planet are described. Finally, an analysis is performed with the data regarding the significant height of the waves, period and direction of the same, to carry out the calculation of the energy potential of the waves, referring to January 1, 2011 until December 31, 2018, for an area corresponding to the entire Atlantic Ocean. An application in Matlab is created for using re-analysis data from ERA5 produced by the European Center for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF). Regarding the results obtained, there is a strong coherence with the literature consulted, and, as would be expected, the closer to Ecuador, the lower the energy potential of this resource is available, although it is still interesting to study it for later use (above 20kW/m of wave). While at the mid latitudes in each hemisphere, depending on the season, values up to 80kW/m of wave are identified.2020-05-26T09:26:25Z2020-03-11T00:00:00Z2020-03-11info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10348/9908porSilva, Pedro Filipe Pradoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2024-02-02T12:30:15Zoai:repositorio.utad.pt:10348/9908Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T02:00:30.262467Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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