Comparações e implementação de melhorias em modelos de céu claro para caracterizar fenômenos de Cloud Enhancement

• Autor(a) principal: Teodosio, Matheus Gabriel Dantas [UNIFESP]
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNIFESP
• Texto Completo: https://repositorio.unifesp.br/handle/11600/69631
• topic: Energia solar; Rede SONDA; Cloud enhancement; Transferência Radiativa; Modelagem numérica

Devido às necessidades impostas na sociedade atual, como problemas relacionados à emissão de gases do efeito estufa e questões acerca do aquecimento global, discussões sobre o aproveitamento do recurso solar são fundamentais sob o ponto de vista da produtividade energética e como solução mitigadora. Contudo, ao passo que estudamos sua efetividade nos deparamos com fenômenos de interação da radiação solar ao adentrar na atmosfera, os raios solares interagem com diferentes componentes, como moléculas de gás e as nuvens. As nuvens são capazes de produzirem um espalhamento que atenua a irradiância solar, podendo causar uma diminuição substancial na capacidade de geração fotovoltaica ou até mesmo intensificar a irradiação solar global, durante certo período de tempo. Este projeto de pesquisa possui como objetivo geral o estudo e a melhoria dos modelos de céu claro para o tratamento e qualificação dos dados meteorológicos da Rede SONDA, que são utilizados na quantificação dos recursos renováveis em âmbito nacional. A metodologia engloba a revisão dos algoritmos de modelos de céu claro, como Solis, Ineichen e Perez, de modo a aumentar a confiabilidade das análises e subsidiar a validação de modelos computacionais, bem como caracterizar os fenômenos de Cloud Enhancement (CEs). Para realização do estudo serão escolhidas três principais regiões da base de dados, sendo elas Brasília, Cachoeira Paulista e Petrolina. A primeira etapa no desenvolvimento do projeto envolve o estudo e revisão da literatura técnico-científica sobre modelos de estimativa de irradiação solar com base nos processos de transferência radiativa que ocorrem na atmosfera, comparando e avaliando os algoritmos dos modelos de céu claro. Dessa forma, sendo possível validar os modelos através da implementação de códigos personalizados desenvolvidos em Python e utilizando a biblioteca PVLIB para realização de análises referentes ao estudo da energia solar, assim realizando a efetiva caracterização de eventos de CE para ambas estações de coleta de dados e descrevendo o comportamento com base em sua frequência de ocorrência e duração.