Aplicação de sensoriamento remoto em projetos eólicos visando redução da incerteza na produção de energia e potencializar redução no custo de geração.

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Böhme, Gustavo Silveira
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Energia eólica; Projetos eólicos; Remote sensing; Sensoriamento remoto; Wind power; Wind power projects
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3143/tde-04032022-091926/

O objetivo da tese apresentada aqui é verificar se a aplicação de sensoriamento remoto em projetos eólicos permite a otimização de seu LCoE (Custo Nivelado de Energia, do Inglês Levelized Cost of Energy), buscando reduzir o custo final da energia para os consumidores no Brasil. Para isso, foi estudado o ciclo de vida de projetos eólicos e como essa fonte se insere no setor elétrico brasileiro em sua configuração atual, permitindo identificar que a forma onde o sensoriamento remoto mais agrega valor ao projeto é na redução de incertezas no cálculo da produção anual de energia (AEEP), na forma de campanhas de medição anemométrica durante a fase de desenvolvimento dos projetos. As diferentes formas de incerteza existentes nessa fase foram então estudadas em detalhe: as que decorrem das medições anemométricas; as provenientes da representatividade das medições em horizonte de longo prazo; as incertezas da variabilidade futura do recurso; da modelagem horizontal e vertical do escoamento; as incertezas envolvidas com as perdas que existem nas plantas e, por fim, as incertezas da verificação em campo associadas a diversos dados de entrada da modelagem. Foi estudado qual o período mínimo de medições necessário para que o sensoriamento remoto reduza as incertezas na AEEP e, de fato, a resposta a essa pergunta é importante para que o equipamento possa ser aproveitado ao máximo nos projetos (quanto mais curtas as campanhas, em mais pontos ele poderá ser utilizado até a finalização do desenvolvimento do projeto). Os resultados indicaram que, para 90% dos casos, um período mínimo de 10 meses é necessário. Casos em que o sensoriamento remoto reduz a incerteza do efeito esteira são mais raros, pois requerem que o projeto em desenvolvimento já esteja sob a ação do efeito esteira de parques em operação à barlavento. Em projetos mais antigos, onde a medição anemométrica disponível foi feita em alturas mais baixas, a incerteza de extrapolação vertical pode ser reduzida consideravelmente a partir da medição adicional de sensoriamento remoto. A redução total de incertezas foi então estudada em um modelo econômico-financeiro, a partir de estudos de caso com horizonte de curto e de longo prazos (5 e 20 anos, respectivamente), permitindo verificar que, ao aplicar o sensoriamento remoto consecutivamente em projetos de 30 MW (1 ano em cada projeto), reduzindo sua incerteza em 1%, tem-se o payback do investimento na tecnologia em 5 anos. Porém, custos adicionais de operação do equipamento, como segurança armada, seguros, entre outros, podem aumentar o tempo de retorno do investimento consideravelmente. No estudo de longo prazo, a geração de valor passa a ser mais relevante, considerando-se os ganhos obtidos ao longo de toda vida útil dos parques eólicos (20 anos), ao invés de 5 anos. O valor presente gerado ao longo de 20 anos justifica com folga o investimento em sensoriamento remoto no desenvolvimento de projetos eólicos.