CaracterÃsticas de vento da regiÃo nordeste: AnÃlise, modelagem e aplicaÃÃes para projetos de centrais eÃlicas

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2003

RESUMO

A geraÃÃo de energia elÃtrica no Brasil Ã, basicamente, feita a partir de duas fontes: a hidrÃulica e a tÃrmica. Entretanto, a predominÃncia da hidrÃulica (mais de 90% da planta nacional) caracteriza o Brasil como um dos paÃses energeticamente mais limpos do planeta. Apesar disso, estudos especÃficos apontam outras importantes possibilidades de geraÃÃo para o Brasil, em especial o aproveitamento energÃtico dos ventos; principalmente na regiÃo Nordeste, onde o esgotamento dos meios de exploraÃÃo dos recursos hÃdricos jà à uma dura realidade. Pesquisas recentes apontam a existÃncia de um alto potencial de aproveitamento, com ventos de excelentes caracterÃsticas na regiÃo. Este trabalho de mestrado objetivou a identificaÃÃo e a anÃlise das principais caracterÃsticas de vento do Nordeste, visando aplicaÃÃes ligadas a projetos eÃlicos. Para isso, foi dividido em trÃs etapas: A primeira etapa apresenta os fundamentos e os resultados de um estudo aprofundado dos principais mecanismos climÃticos que condicionam os recursos eÃlicos do Nordeste. Todos os mecanismos foram analisados quanto Ãs escalas de tempo e espaÃo associadas. Desta forma, foi possÃvel classificar e dividir o Nordeste em trÃs grandes regiÃes eÃlicas com distintos mecanismos de vento; alÃm de qualificar as principais caracterÃsticas de vento para cada uma dessas regiÃes. Numa segunda etapa, as caracterÃsticas eÃlicas identificadas foram comparadas as de outras regiÃes com altos investimentos em energia eÃlica, como a Europa e os Estados Unidos. A comparaÃÃo serviu de base para a qualificaÃÃo e a quantificaÃÃo dos principais efeitos das caracterÃsticas eÃlicas nordestinas no projeto e na operaÃÃo de turbinas eÃlicas. Estes experimentos abrem possibilidades para outros estudos ligados à otimizaÃÃo da operaÃÃo de turbinas eÃlicas. A Ãltima etapa desmistifica a complexidade de modelar o vento fazendo uso de distribuiÃÃes probabilÃsticas de velocidade, em especial a distribuiÃÃo de Weibull. A interpretaÃÃo fÃsica desta distribuiÃÃo apontou para importÃncia da relaÃÃo entre seus dois parÃmetros (k e c), alÃm de apresentar as principais causas de erros quando da utilizaÃÃo de Weibull. Com isso, pÃde-se constatar que os principais programas computacionais comercialmente disponÃveis no mercado mundial nÃo sÃo adequados para representar satisfatoriamente os ventos tÃpicos do Nordeste. Tal fato incentivou o desenvolvimento de um novo mÃtodo de estimativa dos parÃmetros da distribuiÃÃo de Weibull, totalmente adaptado Ãs condiÃÃes eÃlicas do Nordeste. O novo mÃtodo, denominado MÃtodo da Energia Equivalente (MEE), foi validado a partir de experimentos comparativos entre o seu comportamento e de dois outros mÃtodos. Com isso, pÃde-se atestar a eficiÃncia do MEE em representar, de forma rÃpida e precisa, os recursos eÃlicos do Nordeste. Os resultados apresentados nesta dissertaÃÃo permitem um melhor entendimento dos mecanismos de ventos que atuam na regiÃo, subsidiando informaÃÃes de grande valia para a implementaÃÃo de modelos atmosfÃricos regionais, bem como o embasamento tÃcnico e teÃrico para estudos de projetos de centrais eÃlicas no Nordeste. Subsidiou, ainda, a identificaÃÃo dos efeitos das caracterÃsticas eÃlicas do Nordeste no projeto e na operaÃÃo de turbinas eÃlicas, fornecendo informaÃÃes imprescindÃveis para o desenvolvimento de um projeto de mÃquina adaptada para estas condiÃÃes de vento. E por Ãltimo, permitem estudos de viabilidade de centrais eÃlicas mais precisos e representativos, a partir da utilizaÃÃo do MÃtodo da Energia Equivalente

ASSUNTO(S)

regiÃo nordeste centrais eÃlicas vento engenharia mecanica

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