Projeto de sistema de potência de subestação offshore para transmissão de energia eólica para empreendimento no litoral do Rio Grande do Norte

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Marcos Vinicios Santos Aranha da
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/56195
Resumo: Um dos grandes desafios da humanidade atualmente é a busca por energia, de forma que sua geração não acarrete em malefícios para o futuro do planeta. Para tanto, novas formas de produzir energia têm sido estudadas, e outras que já existem, aprimoradas: é o caso da energia eólica. A necessidade de maior potência por aerogerador e a escassez de solo para implantação de parques em terra levaram à utilização do oceano como base para o posicionamento das máquinas geradoras, fato que proporcionou o início de uma série de estudos e inovações para a geração de energia em cenário marítimo, conhecida como offshore. Dentre as estruturas que possibilitam o envio dessa energia ao consumidor final estão as subestações, que elevam a tensão gerada para patamares de transmissão de forma a reduzir as perdas por efeito Joule presentes na linha. Essas estruturas já existem em diversos sistemas em terra, mas no caso da geração offshore demandam uma série de procedimentos e redundâncias próprias para sistemas em locais extremos. No Brasil, sobretudo no litoral nordestino, existem diversos projetos de parques eólicos offshore em desenvolvimento, dado seu grande potencial eólico e a enorme costa que banha os estados da região, a qual poderá ser um centro de referência em energia eólica offshore nos anos vindouros. O empreendimento alvo do presente estudo estará localizado no litoral do estado do Rio Grande do Norte e já tem projeto ambiental protocolado ao IBAMA, o qual detalha informações acerca do número de aerogeradores e a potência que será gerada. Os dados já disponíveis sobre o futuro parque foram utilizados para projetar um modelo de subestação que poderia escoar a energia gerada, buscando os materiais necessários no mercado e realizando os cálculos necessários para o melhor funcionamento do sistema. Ao longo do estudo, estão listadas tecnologias sobre o suporte da subestação, parte externa, materiais elétricos e possíveis inovações para a transmissão de energia no oceano.
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spelling Silva, Marcos Vinicios Santos Aranha dahttp://lattes.cnpq.br/5737551061332521Almeida, Marcos Antonio Dias dePimentel Filho, Max ChiancaOliveira, Arrhenius Vinicius da Costa2023-12-19T15:02:42Z2023-12-19T15:02:42Z2023-12-14SILVA, Marcos Vinicios Santos Aranha da. Projeto de sistema de potência de subestação offshore para transmissão de energia eólica para empreendimento no litoral do Rio Grande do Norte. 2023. 65 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Elétrica) - Departamento de Engenharia Elétrica, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023.https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/56195Um dos grandes desafios da humanidade atualmente é a busca por energia, de forma que sua geração não acarrete em malefícios para o futuro do planeta. Para tanto, novas formas de produzir energia têm sido estudadas, e outras que já existem, aprimoradas: é o caso da energia eólica. A necessidade de maior potência por aerogerador e a escassez de solo para implantação de parques em terra levaram à utilização do oceano como base para o posicionamento das máquinas geradoras, fato que proporcionou o início de uma série de estudos e inovações para a geração de energia em cenário marítimo, conhecida como offshore. Dentre as estruturas que possibilitam o envio dessa energia ao consumidor final estão as subestações, que elevam a tensão gerada para patamares de transmissão de forma a reduzir as perdas por efeito Joule presentes na linha. Essas estruturas já existem em diversos sistemas em terra, mas no caso da geração offshore demandam uma série de procedimentos e redundâncias próprias para sistemas em locais extremos. No Brasil, sobretudo no litoral nordestino, existem diversos projetos de parques eólicos offshore em desenvolvimento, dado seu grande potencial eólico e a enorme costa que banha os estados da região, a qual poderá ser um centro de referência em energia eólica offshore nos anos vindouros. O empreendimento alvo do presente estudo estará localizado no litoral do estado do Rio Grande do Norte e já tem projeto ambiental protocolado ao IBAMA, o qual detalha informações acerca do número de aerogeradores e a potência que será gerada. Os dados já disponíveis sobre o futuro parque foram utilizados para projetar um modelo de subestação que poderia escoar a energia gerada, buscando os materiais necessários no mercado e realizando os cálculos necessários para o melhor funcionamento do sistema. Ao longo do estudo, estão listadas tecnologias sobre o suporte da subestação, parte externa, materiais elétricos e possíveis inovações para a transmissão de energia no oceano.One of humanity’s greatest challenges today is the search for energy, so that its generation does not cause harm to the future of the planet. To this end, new forms of energy production have been developed, and others that already exist have been improved: this is the case of wind energy. The need for greater power per wind turbine and the lack of soil for the implementation of parks on land led to the use of the ocean as a base for the positioning of generating machines, a fact that provided the beginning of a series of studies and innovations for the generation of energy in maritime scenario, known as offshore. Among the structures that make it possible to send this energy to the final consumer are substations, which increase the voltage generated to transmission levels in order to reduce losses due to the Joule effect present in the line. These structures already exist in several systems on land, but in the case of offshore generation, they require a series of procedures and redundancies suitable for systems in extreme locations. In Brazil, mainly on the northeastern coast, there are several offshore wind farm projects under development, given its great wind potential and the enormous coastline that bathes the states in the region, which could be a reference center for wind energy offshore in the years to come. The enterprise targeted by this study will be located on the coast of the state of Rio Grande do Norte and already has an environmental project registered with IBAMA, which details information on the number of wind turbines and the power that will be generated. The data already available about the future park was used to design a substation model that could transport the energy generated, searching for the necessary materials on the market and carrying out the necessary calculations for the best functioning of the system. Throughout the study, technologies for supporting the substation, external part, electrical materials and possible innovations for energy transmission in the ocean are listed.Universidade Federal do Rio Grande do NorteCurso de Engenharia ElétricaUFRNBrasilDepartamento de Engenharia ElétricaAttribution 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA::MAQUINAS ELETRICAS E DISPOSITIVOS DE POTENCIASubestaçãoOffshoreProjeto de sistema de potência de subestação offshore para transmissão de energia eólica para empreendimento no litoral do Rio Grande do NorteOffshore substation power system project for wind energy transmission for a enterprise on the coast of Rio Grande do Norteinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALTCC_Marcos_Final_Catalogado_assinado_assinado_assinado.pdfTCC_Marcos_Final_Catalogado_assinado_assinado_assinado.pdfapplication/pdf5386394https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/56195/1/TCC_Marcos_Final_Catalogado_assinado_assinado_assinado.pdfcbf19ea5bb6438aa01dd2082a7df6506MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8914https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/56195/2/license_rdf4d2950bda3d176f570a9f8b328dfbbefMD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81484https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/56195/3/license.txte9597aa2854d128fd968be5edc8a28d9MD53123456789/561952023-12-19 12:02:42.656oai:https://repositorio.ufrn.br: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Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2023-12-19T15:02:42Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
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