Avaliação do modelo WRF para aplicação em previsão de recursos eólicos no nordeste brasileiro - Lucía Iracema Chipponelli Pinto (2017)
As energias renováveis são fundamentais para reduzir as emissões de gases de efeito estufa (GEE) associadas ao consumo de combustíveis fósseis em níveis regionais e globais. Além disso, a possibilidade de expansão do aproveitamento de energia eólica para a geração de eletricidade no Brasil é uma realidade. O uso eficiente das fontes renováveis, como solar e eólica, está fortemente relacionado com as condições meteorológicas da região de interesse. Isso requer informações confiáveis sobre a disponibilidade e variabilidade do recurso energético para que estratégias políticas e sociais sejam aplicadas com maior precisão na instalação de novas usinas geradoras e também permitir o gerenciamento eficaz das já existentes. Os modelos meteorológicos de mesoescala são ferramentas que demandam investimentos relativamente baixos e vem apresentando resultados favoráveis. Porém, também possuem limitações intrinsecamente relacionadas à impossibilidade em reproduzir os processos físicos que ocorrem na atmosfera em escala inferior a resolução horizontal adotada para a modelagem. Este trabalho apresenta uma série de testes de sensibilidade realizados como modelo meteorológico de mesoescala WRF configurado com diferentes parametrizações físicas (camada limite, convecção, microfísica e radiação). O modelo WRF foi configurado com 3 domínios (grades) de resolução 5 x 5 km sobre a região em estudo. A localização destas grades foi determinada a partir da análise de agrupamento realizada previamente com dados de velocidade do vento observadosem121 estações meteorológicas automáticas operadas pelo INMET no Nordeste do Brasil (NEB) durante o período de 2008 a 2013. Os testes de sensibilidade configuraram um total de 12 experimentos, para os 3 primeiros dias do mês de maio de 2009. Os resultados mostraram que independente das parametrizações adotadas, há uma forte tendência a superestimação da intensidade dos ventos pelo modelo WRF. Algumas parametrizações mostraram-se mais adequadas para um domínio do que para outro, em função do NEB ser influenciado por diferentes sistemas meteorológicos. Também foram realizadas comparações entre previsões do modelo WRF para os meses de maio e novembro de 2009 e 2012 e as medidas de velocidade do vento para os diferentes domínios estabelecidos. Avaliou-se o desempenho das previsões de velocidade do vento com dados medidos em quatro torres anemométricas (80 e 100 m) para localidades onde já estão em funcionamento quatro parques eólicos no NEB. Onde, constatou-se que o modelo continua apresentando uma forte tendência para a superestimação nas previsões da intensidade dos ventos, com exceção da localidade no estado do Piauí. Os valores dos índices estatísticos (RMSE e Viés) das previsões da velocidade do vento para os níveis das torres continuam elevados. O estudo mostrou a dificuldade dos modelos numéricos de mesoescala, em específico o WRF, para prever a velocidade do vento, mas apesar disso quando configurado corretamente ele pode contribuir de forma importante na obtenção de informações confiáveis do vento e consequentemente ser uma informação disponibilizada com confiabilidade para o setor de energia eólica.