Análise de viabilidade técnica e econômica da inserção da geração ondomotriz como alternativa sustentável ao planejamento energético de médio e longo prazo

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: BASTOS, Adriano Silva
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI)
Texto Completo: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3919
Resumo: Os mares e oceanos oferecem uma fonte de energia limpa, renovável e amplamente disponível próxima aos principais centros de consumo. Isso a torna uma opção valiosa no processo de transição energética e descarbonização da matriz. Dentre as energias oceânicas, destaca-se a energia das ondas e seu dispositivo conversor coluna de água oscilante (CAO) costeiro. O uso desse dispositivo requer localidades com afloramentos rochosos e uma declividade mais acentuada, a fim de garantir a instalação física do dispositivo e uma menor dissipação energética pelo atrito com o leito marinho. O Brasil possui aproximadamente 7.490 km de costa, apresentando diversas geometrias e geomorfologias de orla, algumas extremamente propícias para a instalação de um CAO. Estima-se que o litoral brasileiro possua uma capacidade de exploração de 114 GW, sendo esses distribuídos entre energia ondomotriz e maremotriz, demonstrando grande potencial para contribuir com o esforço de descarbonização mundial. Este trabalho teve como objetivo identificar e quantificar o potencial energético de locais adequados para a instalação de parques geradores ondomotrizes equipados com o dispositivo CAO costeiro. Para tanto, foi realizada uma prospecção desses locais por meio do software QGIS, e que resultou em um mapa georreferenciado contendo um banco de dados com 319 localidades. Com isso, identificou-se uma capacidade de exploração de 9,73 GW em dez dos dezessete Estados costeiros e uma energia estimada em 83,7 GWh/ano. Esse valor corresponde a duas vezes o consumo de energia do Estado do Rio de Janeiro, o qual possui uma população de aproximadamente 17,5 milhões de habitantes. Conclui-se que, substituir a mesma porção de energia de geração térmica a gás por energia de ondas reduziria as emissões de CO2 em aproximadamente 44,52 milhões de toneladas de gás de efeito estufa anualmente. Esse resultado sugere que a geração ondomotriz pode ser incluída em estudos de expansão sistema elétrico brasileiro, colaborando como um fator de aceleração na transição energética.
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Estima-se que o litoral brasileiro possua uma capacidade de exploração de 114 GW, sendo esses distribuídos entre energia ondomotriz e maremotriz, demonstrando grande potencial para contribuir com o esforço de descarbonização mundial. Este trabalho teve como objetivo identificar e quantificar o potencial energético de locais adequados para a instalação de parques geradores ondomotrizes equipados com o dispositivo CAO costeiro. Para tanto, foi realizada uma prospecção desses locais por meio do software QGIS, e que resultou em um mapa georreferenciado contendo um banco de dados com 319 localidades. Com isso, identificou-se uma capacidade de exploração de 9,73 GW em dez dos dezessete Estados costeiros e uma energia estimada em 83,7 GWh/ano. Esse valor corresponde a duas vezes o consumo de energia do Estado do Rio de Janeiro, o qual possui uma população de aproximadamente 17,5 milhões de habitantes. Conclui-se que, substituir a mesma porção de energia de geração térmica a gás por energia de ondas reduziria as emissões de CO2 em aproximadamente 44,52 milhões de toneladas de gás de efeito estufa anualmente. Esse resultado sugere que a geração ondomotriz pode ser incluída em estudos de expansão sistema elétrico brasileiro, colaborando como um fator de aceleração na transição energética.Seas and oceans provide a clean and renewable energy source widely accessible near major consumption centers. This source offers a valuable option in the energy transition and decarbonization process. Wave energy, along with the Oscillating Water Column (OWC) onshore device, is one of the most prominent forms of ocean energy. The implementation of this device requires locations with rocky outcrops and a steeper slope to ensure the physical installation and reduce energy dissipation due to friction with the seabed. Brazil has approximately 7,490 km of coastline with varied coastal geometries and geomorphologies, some highly suitable for OWC installation. It is estimated that the Brazilian coastline has an exploitable capacity of 114 GW, divided between wave and tidal energy, and this potential is considered to be of great importance for supporting global decarbonization efforts. This study aimed to identify and quantify the energy potential of suitable locations for installing wave energy farms equipped with the OWC onshore device. These locations were surveyed using QGIS software, resulting in a georeferenced map with a database of 319 sites. The survey revealed an exploitable capacity of 9.73 GW in ten of the seventeen coastal states, with an estimated energy output of 83.7 GWh per year, equivalent to two times the energy consumption of the State of Rio de Janeiro, which has a population of approximately 17.5 million. It is concluded that replacing the same amount of gas-fired thermal energy with wave energy would reduce CO2 emissions by about 44.52 million tons of greenhouse gases per year. This result suggests that wave power generation can be included in studies on the expansion of the Brazilian electricity system, acting as a catalyst in the energy transition.porUniversidade Federal de ItajubáPrograma de Pós-Graduação: Doutorado - Engenharia MecânicaUNIFEIBrasilIEM - Instituto de Engenharia MecânicaCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECÂNICARecursos energéticosTransição energéticaEnergia oceânicaColuna de água oscilanteEnergia renovávelEnergia das ondasAnálise de viabilidade técnica e econômica da inserção da geração ondomotriz como alternativa sustentável ao planejamento energético de médio e longo prazoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisMARTINEZ, Carlos Barreirahttp://lattes.cnpq.br/5361181196979714http://lattes.cnpq.br/2179668495606249BASTOS, Adriano SilvaBASTOS, Adriano Silva. Análise de viabilidade técnica e econômica da inserção da geração ondomotriz como alternativa sustentável ao planejamento energético de médio e longo prazo. 2023. 138 f. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2023.info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI)instname:Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)instacron:UNIFEILICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/bitstream/123456789/3919/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52ORIGINALTese_2023030.pdfTese_2023030.pdfapplication/pdf11589479https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/bitstream/123456789/3919/1/Tese_2023030.pdf2e9a26b601fcfceaacba580389096fbaMD51123456789/39192023-10-25 15:03:39.764oai:repositorio.unifei.edu.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unifei.edu.br/oai/requestrepositorio@unifei.edu.br || geraldocarlos@unifei.edu.bropendoar:70442023-10-25T18:03:39Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI) - Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)false
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