Estudo de Viabilidade Técnico-Económica de um Parque Eólico em Regime de Mercado
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10400.22/15685 |
Resumo: | A próxima década será marcada por um período de transição dos parques eólicos, nomeadamente dos seus aerogeradores. O período de operação típico de um aerogerador é de 20 anos, o que significa que, devido ao ano de instalação dos parques eólicos existentes, uma decisão terá de ser tomada ao destino dos aerogeradores existentes, assim como o aproveitamento do potencial eólico existente no local. O destino possível para os parques eólicos no fim de vida de operação é o repowering, ou seja, a substituição dos aerogeradores existentes por aerogeradores novos com maior potência nominal e melhor rendimento. Além de esta possibilidade, existe a hipótese de estender o tempo de vida de operação dos aerogeradores existentes, o que permite o aproveitamento acrescido aos recursos existentes no parque eólico. Para a extensão do tempo de vida de um aerogerador, é necessário um estudo prévio das condições dos seus componentes, a fim de averiguar se suportaram condições menos exigentes às expectáveis aquando do seu planeamento. Estas possibilidades correspondem a regimes diferentes em relação à venda de energia elétrica, nomeadamente uma tarifa “feed-in” bonificada e a venda de energia a preço de mercado. No caso de não ser contemplado estas hipóteses, a opção restante será o desmantelamento do parque. O presente trabalho tem como objetivo analisar o desempenho técnico e económico de um parque eólico existente em Portugal, através de hipóteses que ensaiam os possíveis cenários no fim de vida dos aerogeradores existentes. O trabalho encontra-se estruturado pela análise da situação atual da energia eólica na Europa e em Portugal, o funcionamento de um parque eólico e os seus constituintes, o estudo de métodos de análise de extensão de vida de um aerogerador, o estudo do sistema elétrico nacional e a venda de eletricidade, e o estudo do caso prático do parque eólico. Em relação ao caso prático, a partir de dados disponibilizados pelo produtor, foi realizado um estudo dos aerogeradores existentes a fim de averiguar a possibilidade de extensão de vida de operação. De seguida, foram considerados modelos de aerogeradores com potências nominais e anos de lançamento diferentes, no qual foi realizada uma análise dos mesmos a fim de considerar o aerogerador mais vantajoso para repowering. Com as variáveis da extensão de vida do aerogerador e dos modelos de aerogeradores para repowering, é realizado um estudo de hipóteses no qual é considerado várias janelas de tempo da extensão de vida dos aerogeradores e repowering. Os resultados obtidos permitiram chegar à conclusão da importância de dados históricos do parque para o estudo, das vantagens técnicas e económicas da extensão de vida dos aerogeradores e dos regimes de venda de energia elétrica. |
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Estudo de Viabilidade Técnico-Económica de um Parque Eólico em Regime de MercadoRepoweringLifetime ExtensionWind turbineFeed-in TariffMarket PriceA próxima década será marcada por um período de transição dos parques eólicos, nomeadamente dos seus aerogeradores. O período de operação típico de um aerogerador é de 20 anos, o que significa que, devido ao ano de instalação dos parques eólicos existentes, uma decisão terá de ser tomada ao destino dos aerogeradores existentes, assim como o aproveitamento do potencial eólico existente no local. O destino possível para os parques eólicos no fim de vida de operação é o repowering, ou seja, a substituição dos aerogeradores existentes por aerogeradores novos com maior potência nominal e melhor rendimento. Além de esta possibilidade, existe a hipótese de estender o tempo de vida de operação dos aerogeradores existentes, o que permite o aproveitamento acrescido aos recursos existentes no parque eólico. Para a extensão do tempo de vida de um aerogerador, é necessário um estudo prévio das condições dos seus componentes, a fim de averiguar se suportaram condições menos exigentes às expectáveis aquando do seu planeamento. Estas possibilidades correspondem a regimes diferentes em relação à venda de energia elétrica, nomeadamente uma tarifa “feed-in” bonificada e a venda de energia a preço de mercado. No caso de não ser contemplado estas hipóteses, a opção restante será o desmantelamento do parque. O presente trabalho tem como objetivo analisar o desempenho técnico e económico de um parque eólico existente em Portugal, através de hipóteses que ensaiam os possíveis cenários no fim de vida dos aerogeradores existentes. O trabalho encontra-se estruturado pela análise da situação atual da energia eólica na Europa e em Portugal, o funcionamento de um parque eólico e os seus constituintes, o estudo de métodos de análise de extensão de vida de um aerogerador, o estudo do sistema elétrico nacional e a venda de eletricidade, e o estudo do caso prático do parque eólico. Em relação ao caso prático, a partir de dados disponibilizados pelo produtor, foi realizado um estudo dos aerogeradores existentes a fim de averiguar a possibilidade de extensão de vida de operação. De seguida, foram considerados modelos de aerogeradores com potências nominais e anos de lançamento diferentes, no qual foi realizada uma análise dos mesmos a fim de considerar o aerogerador mais vantajoso para repowering. Com as variáveis da extensão de vida do aerogerador e dos modelos de aerogeradores para repowering, é realizado um estudo de hipóteses no qual é considerado várias janelas de tempo da extensão de vida dos aerogeradores e repowering. Os resultados obtidos permitiram chegar à conclusão da importância de dados históricos do parque para o estudo, das vantagens técnicas e económicas da extensão de vida dos aerogeradores e dos regimes de venda de energia elétrica.The next decade will be influenced by a transitional period for wind farms, especially their wind turbines. The typical operating period of a wind turbine is 20 years, which means that due to the year of installation of existing wind farms, a decision will have to be made to the destination of existing wind turbines, as well as the use of wind potential existing on-site. The possible destination for wind farms at the end of operation life is repowering, i.e. the replacement of existing wind turbines with new wind turbines with higher rated power and better performance. Besides this possibility, there is a chance to extend the operating life of existing wind turbines, which allows added use of the existing resources in the wind farm. For the extension of the lifetime of a wind turbine, a prior study of the conditions of its components is necessary in order to ascertain whether they have endured fewer demanding conditions to those expected. These possibilities correspond to different schemes in relation to the sale of the electricity, namely a subsidized feed-in tariff and the sale of energy at market price. If these hypotheses are not contemplated, the remaining option will be the dismantling of the wind farm. The present thesis aims to analyze the technical and economic performance of an existing wind farm in Portugal, through hypotheses that rehearse the possible scenarios at the end of life of existing wind turbines. The work is structured by the analysis of the current situation of wind energy in Europe and Portugal, the operation of a wind farm and its constituents, the study of methods of life extension analysis of a wind turbine, the study of the electrical system and the sale of electricity, and the study of the study case of the wind farm. Regarding the study case, from data made available by the producer, a study of existing wind turbines was carried out in order to ascertain the possibility of extension of operation life. Next, models of wind turbines with different nominal powers and year of launch were considered, in which an analysis of them was performed in order to consider the most advantageous wind turbine for repowering. With the variables of the life span of the wind turbine and the models of wind turbines for repowering, a hypothesis study is carried out in which several time windows of the life span of wind turbines and repowering are considered. The results obtained allowed to reach the conclusion of the importance of historical data of the park for the study, the technical and economic advantages of the life span of wind turbines and the operating regimes of electricity.Andrade, Tiago BrancoRepositório Científico do Instituto Politécnico do PortoDelgado, Rui Filipe Norte2020-11-18T01:30:19Z20192019-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10400.22/15685TID:202343790porinfo: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:RCAAP2023-03-13T12:59:49Zoai:recipp.ipp.pt:10400.22/15685Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T17:35:23.844057Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse |
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