Geração eólica urbana e segurança energética : uso de dados de reanálise atmosférica para avaliação do potencial preliminar

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Fontenelle, Ana Luiza Pimenta, 1992-
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1636004
Resumo: Orientador: Ieda Geriberto Hidalgo
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spelling Geração eólica urbana e segurança energética : uso de dados de reanálise atmosférica para avaliação do potencial preliminarUrban wind power and energy security : data usage of meteorological reanalysis for analysing wind potential in urban areasEnergia eólicaMeteorologiaGeração distribuída de energiaSegurança energéticaWind powerMeteorologyEnergy securityDistributed power generationOrientador: Ieda Geriberto HidalgoDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia MecânicaResumo: Este trabalho apresenta a comparação entre dois bancos de dados de intensidade do vento, sendo um deles medido in loco e outro sintético, chamado de dados de reanálise atmosférica. O objetivo é verificar se a metodologia já consolidada de uso de dados de reanálise atmosférica para cálculo do potencial eólico preliminar de uma região típica de instalação de aerogeradores pode ser aplicada também em regiões urbanas. A motivação para este estudo parte do desafio de encontrar alternativas para assegurar o suprimento energético de qualidade e ininterrupto a todos. Dentre os agravantes deste desafio estão as projeções de aumento populacional e as mudanças climáticas. Nesse sentido, aqui prioriza-se a região urbana por apresentar a maior concentração populacional, maior demanda de energia e ser uma das mais vulneráveis às alterações climáticas. A escolha pelo Brasil dá-se pelo fato de recentemente ter enfrentado crises energéticas que evidenciaram problemas para garantir a segurança energética nacional. Esses episódios mostraram falhas na geração, transmissão e atendimento a demanda elétrica. Portanto, como estudo de caso foram escolhidas as dez capitais brasileiras com maior taxa de urbanização. Para representar os dados locais foram escolhidos os fornecidos pelo INMET e para comparação o banco de dados de reanálise utilizado é o ERA Interim. Dessa forma, utilizando sete anos de dados de ambos datasets foram calculadas médias mensais de intensidade do vento, curvas de densidade de probabilidade de Weibull e valores mensais de densidade de potência para cada um dos municípios analisados. Por meio de análise, pode-se concluir que os dados de intensidade do vento do ERA Interim identificam o padrão sazonal dos ventos, acompanhando os dados medidos. Além disso, para algumas localidades, apesar de superestimar os valores, os dados do ERA Interim são próximos aos observados. Para as funções de densidade de probabilidade de Weibull obtidas utilizando dados do ERA Interim percebe-se que os locais onde não existe influência predominante de corpos d'água apresentam padrões similares aos medidos. Por fim, ao analisar os valores de densidade de potência conclui-se que, ainda que representem bem a variação sazonal para maior partes dos municípios analisados, os valores são superestimados em uma taxa ainda maior, e não relacionada, que a das velocidades médias mensais. Desse modo, pode-se concluir que o uso de dados de reanálise atmosférica proveniente do banco de dados do ERA Interim é uma boa alternativa para locais onde ha dificuldades para realização de medições, mas deve ser utilizado com cautelaAbstract: This work presents a comparison between in loco and reanalysis wind data. The aim of this study is to assure whether calculating the preliminar wind power in wind farms by a widely used methodology, can also be applied in urban areas. The motivation behind this study is the challenge to secure quality and uninterruptable energy supply to all. This is especially challenging due to critical factors such as the projection of population growth and climate changes. As a consequence of major electricity demands and climate vulnerability, urban areas have become prioritized. Brazil was chosen for this case study because of recent crises in the energy sector. These crises showed national energy security faults in energy generation, transmission and meeting electricity demand. Considering this, ten Brazilian capitals with the highest rate of urbanization were chosen for this study. Thus, were chosen ten brazilian capitals with the highest rate of urbanization. The local measurements were supplied by INMET, while the reanalysis data were provided by ERA Interim. Monthly averages of wind intensity, Weibull probability density curves and monthly power density were calculated for each capital using 7-year data from both databases. In conclusion, wind intensity data provided by ERA Interim identifies the seasonal pattern of the winds, following the measured data. However, ERA interim data overestimates the values in comparison to the INMET data for most capitals observed. Based on the Weibull probability density functions calculated by ERA Interim, it is noticed that the capitals that are not influenced by water bodies have patterns similar to those observed by INMET. Although the seasonal variations are well represented for most capitals, through the usage of values of power density we noticed that the values are overestimated. Thus, it is possible to conclude that the use of reanalysis data from the ERA Interim database is a good alternative for places where it is difficult to carry out measurements, although it should be used carefullyMestradoPlanejamento de Sistemas EnergéticosCNPQ133194/2017-5[s.n.]Hidalgo, Ieda Geriberto, 1976-Seixas, Sônia Regina da CalSiqueira, Thais Gama deUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia MecânicaPrograma de Pós-Graduação em Planejamento de Sistemas EnergéticosUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASFontenelle, Ana Luiza Pimenta, 1992-20192019-02-18T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (102 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1636004FONTENELLE, Ana Luiza Pimenta. Geração eólica urbana e segurança energética: uso de dados de reanálise atmosférica para avaliação do potencial preliminar. 2019. 1 recurso online (102 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1636004. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1083034Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2019-05-10T16:44:28Zoai::1083034Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2019-05-10T16:44:28Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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