Metodologia para elaboração de mapa de potencial eólico de regiões metropolitanas

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Vieira, Bruna Juliane
• Orientador(a): Rayel, Ohara Kerusauskas
• Banca de defesa: Rayel, Ohara Kerusauskas , Bazzo, Thiago de Paula Machado , Pereira, Zaqueu Cabral
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Curitiba
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Sistemas de Energia
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Ventos - Velocidade; Energia eólica; Regiões metropolitanas; Energia - Fontes alternativas; Modelos matemáticos; Meteorologia - Observações; Winds - Speed; Wind power; Metropolitan areas; Renewable energy sources; Mathematical models; Meteorology - Observations
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/23665

Este trabalho tem como objetivo apresentar uma metodologia para estimar a velocidade do vento em ambiente urbano, utilizando os modelos de mesoescala e microescala. O modelo de mesoescala foi obtido por meio de métodos de Previsão Numérica do Tempo (NWP, do inglês Numerical Weather Prediction), o qual considera como variáveis de entrada os dados geográficos, tais como a rugosidade, a elevação, o índice da vegetação e os dados meteorológicos. Os dados meteorológicos são provenientes de reanálises globais dos Centros Nacionais de Previsão Ambiental (NCEP, do inglês National Centers for Environmental Prediction), que fornecem dados com series temporais de anos de medições e dados de radiossondas. Esses dados foram processados por supercomputadores pela consultoria UL Renewables e disponibilizados para serem utilizados como base para o mapeamento eólico. Já o modelo de microescala foi utilizado para realizar o ajuste nos dados de mesoescala através dos dados coletados de cinco torres anemométricas com altura 30 m instaladas na Região Metropolitana de Curitiba (RMC) e de bases de dados de elevação e rugosidade do terreno. Assim, a metodologia apresentada aborda como os dados de microescala foram obtidos, tratados e processados com os dados de mesoescala. Como resultado foi gerado um mapa eólico com resolução de 50 m × 50 m a uma altura de 30 m, que poderá contribuir para o desenvolvimento do setor de micro e minigeração eólica, já que através deste mapa é possível identificar com maior precisão os locais com melhor potencial para a instalação de pequenos aerogeradores em regiões metropolitanas. A geração de energia elétrica a partir de fontes renováveis segue uma tendência crescente nas últimas décadas, impulsionada inclusive pela a concessão de incentivos à micro e minigeração e distribuída em diversos países. Esta modalidade de geração pode proporcionar importantes benefícios ao sistema elétrico como adiamento ou redução de investimentos em expansão nos sistemas de distribuição e transmissão, baixo impacto ambiental, redução de perdas e diversificação da matriz energética. Apesar dos incentivos, observa-se que a área de micro e minigeração eólica em regiões metropolitanas não apresenta crescimento consistente, principalmente quando comparada à geração eólica em regiões rurais. A falta de estudos mais detalhados do potencial eólico em regiões metropolitanas pode ser um fator determinante para desenvolvimento econômico pouco expressivo do setor. Os dados obtidos através da metodologia proposta foram comparados com os dados de mesoescala e com o Atlas Eólico Brasileiro. Constatou-se que os resultados deste trabalho são mais próximos dos dados coletados em campo, sendo portanto mais fiéis à realidade.