Avaliação de métodos para atualização do mapeamento eólico do Estado de Alagoas
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Data de Publicação: | 2023 |
Outros Autores: | , , , , , |
Tipo de documento: | Artigo |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Research, Society and Development |
Texto Completo: | https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/40053 |
Resumo: | O presente trabalho apresenta o estudo do mapeamento eólico no estado de Alagoas, nordeste do Brasil, utilizando o modelo mesoescala Weather Research Forecast (WRF), versão (4.1.2), e aproximações de estabilidade atmosférica e declividade do terreno. As simulações foram executadas diariamente por um período de 8 anos (2007 - 2015), com resolução horizontal de 5 km e realizado um refinamento da resolução para 250 metros. Foram validadas estatisticamente com dados de 5 estações anemométricas de superfície situadas nas seguintes cidades: Água Branca (sertão), Girau do Ponciano (agreste), Palmeira dos Índios (agreste), Maragogi (litoral) e Roteiro (litoral). A ordem de grandeza e os resultados dos padrões do vento semelhantes para as resoluções de 5km e 250m, indica boa representação pelo modelo atmosférico WRF, como também, valida o método downscaling proposto. Sendo os índices de correlação moderada, BIAS entre -1,89 a 1,76 m/s e REQM entre 1,94 a 3,82 m/s para velocidade do vento e direção predominante do vento variando entre Leste/Sudeste. A comparação espacial dos resultados com simulações do modelo WAsP reforça que a inclusão da estabilidade atmosférica e declividade possibilitou representar com maior clareza o efeito da topografia e rugosidade superficial, o que é crucial para redução da cascata de incertezas no sistema de energia eólica. O refinamento da saída do modelo WRF ressaltaram as áreas promissoras para aproveitamento eólico nas regiões serranas das cidades de Água Branca e Palmeira dos Índios, com intensidade anual acima de 8m/s para 100m de altura. |
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Avaliação de métodos para atualização do mapeamento eólico do Estado de AlagoasEvaluation of methods for update of wind mapping in the State of AlagoasEvaluación de métodos para actualización de cartografía eólica en el Estado de Alagoas DownscalingAtmospheric stabilityAtmospheric modelingWind farmSlope.Aproveitamento eólicoModelagem atmosféricaProcessos de sub-gradeEstabilidade atmosféricaDeclividade.Modelado atmosféricoProducción eólicaReducción de escalaEstabilidad atmosféricaPendiente.O presente trabalho apresenta o estudo do mapeamento eólico no estado de Alagoas, nordeste do Brasil, utilizando o modelo mesoescala Weather Research Forecast (WRF), versão (4.1.2), e aproximações de estabilidade atmosférica e declividade do terreno. As simulações foram executadas diariamente por um período de 8 anos (2007 - 2015), com resolução horizontal de 5 km e realizado um refinamento da resolução para 250 metros. Foram validadas estatisticamente com dados de 5 estações anemométricas de superfície situadas nas seguintes cidades: Água Branca (sertão), Girau do Ponciano (agreste), Palmeira dos Índios (agreste), Maragogi (litoral) e Roteiro (litoral). A ordem de grandeza e os resultados dos padrões do vento semelhantes para as resoluções de 5km e 250m, indica boa representação pelo modelo atmosférico WRF, como também, valida o método downscaling proposto. Sendo os índices de correlação moderada, BIAS entre -1,89 a 1,76 m/s e REQM entre 1,94 a 3,82 m/s para velocidade do vento e direção predominante do vento variando entre Leste/Sudeste. A comparação espacial dos resultados com simulações do modelo WAsP reforça que a inclusão da estabilidade atmosférica e declividade possibilitou representar com maior clareza o efeito da topografia e rugosidade superficial, o que é crucial para redução da cascata de incertezas no sistema de energia eólica. O refinamento da saída do modelo WRF ressaltaram as áreas promissoras para aproveitamento eólico nas regiões serranas das cidades de Água Branca e Palmeira dos Índios, com intensidade anual acima de 8m/s para 100m de altura.The present work presents the study of wind mapping in the state of Alagoas, northeastern Brazil, using the mesoscale model Weather Research Forecast (WRF), version (4.1.2), and approximations of atmospheric stability and terrain slope. The simulations were run daily for a period of 8 years (2007 - 2015), with a horizontal resolution of 5 km and a resolution refinement to 250 meters. They were statistically validated with data from 5 surface anemometric stations located in the following cities: Água Branca (hinterland), Girau do Ponciano (wild), Palmeira dos Índios (wild), Maragogi (coast) and Roteiro (coast). The order of magnitude and similar wind pattern results for the 5km and 250m resolutions indicate good representation by the WRF atmospheric model, as well as validating the proposed downscaling method. Being the moderate correlation indices, BIAS between -1.89 to 1.76 m/s and REQM between 1.94 to 3.82 m/s for wind speed and predominant wind direction varying between East/Southeast. The spatial comparison of the results with simulations of the WAsP model reinforces that the inclusion of atmospheric stability and slope made it possible to represent with greater clarity the effect of topography and surface roughness, which is crucial for reducing the cascade of uncertainties in the wind energy system. The refinement of the output of the WRF model highlighted the promising areas for wind use in the mountainous regions of the cities of Água Branca and Palmeira dos Índios, with annual intensity above 8m/s for 100m of height.El trabajo muestra el estudio del mapeo del viento en el estado de Alagoas, noreste del Brasil, utilizando el modelo de mesoescala Weather Research Forecast (WRF), versión (4.1.2), y aproximaciones de estabilidad atmosférica y pendiente del terreno. Las simulaciones se realizaron diariamente durante el período 8 años (2007 - 2015), con resolución horizontal de 5km y un refinamiento de resolución 250m. Fueron validados estadísticamente con datos de 5 estaciones anemométricas de superficie ubicadas en las siguientes ciudades: Água Branca (interior), Girau do Ponciano (salvaje), Palmeira dos Índios (salvaje), Maragogi (costa) y Roteiro (costa). El orden de magnitud y los resultados similares del patrón de viento para las resoluciones de 5km y 250m indican una buena representación del modelo WRF, además de validar el método de reducción de escala propuesto. Siendo los índices de correlación moderados, BIAS entre -1.89 a 1.76m/s y REQM entre 1.94 a 3.82m/s para la velocidad del viento y la dirección predominante del viento variando entre Este/Sureste. La comparación espacial de los resultados con simulaciones del modelo WAsP refuerza que la inclusión de la estabilidad atmosférica y la pendiente permitieron representar con claridad el efecto de la topografía y la rugosidad de la superficie, siendo crucial para reducir la cascada de incertidumbres en la energía eólica. El refinamiento de la salida del modelo WRF destacó las áreas promisorias para el uso del viento en las regiones montañosas de las ciudades de Água Branca y Palmeira dos Índios, con intensidad anual mayor 8m/s para 100m de altura.Research, Society and Development2023-02-01info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfhttps://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/4005310.33448/rsd-v12i2.40053Research, Society and Development; Vol. 12 No. 2; e16212240053Research, Society and Development; Vol. 12 Núm. 2; e16212240053Research, Society and Development; v. 12 n. 2; e162122400532525-3409reponame:Research, Society and Developmentinstname:Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)instacron:UNIFEIporhttps://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/40053/32830Copyright (c) 2023 Luan Santos de Oliveira Silva; Rosiberto Salustiano da Silva Junior; Roberto Fernando da Fonseca Lyra; Fernando Ramos Martins; Marcos Antônio Lima Moura; João Bosco Verçosa Leal Junior; Kelvy Rosalvo Alencar Cardosohttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0info:eu-repo/semantics/openAccessSilva, Luan Santos de Oliveira Silva Junior, Rosiberto Salustiano da Lyra, Roberto Fernando da Fonseca Martins, Fernando Ramos Moura, Marcos Antônio Lima Leal Junior, João Bosco Verçosa Cardoso, Kelvy Rosalvo Alencar 2023-02-14T20:07:52Zoai:ojs.pkp.sfu.ca:article/40053Revistahttps://rsdjournal.org/index.php/rsd/indexPUBhttps://rsdjournal.org/index.php/rsd/oairsd.articles@gmail.com2525-34092525-3409opendoar:2023-02-14T20:07:52Research, Society and Development - Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)false |
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