Refinamento estatístico das previsões de vento do modelo ETA aplicado ao setor eólio-elétrico brasileiro / Statistical downscaling of Eta model wind forecasts applied to wind power generation at Northeastern Brazil

AUTOR(ES)

André Rodrigues Gonçalves

FONTE

IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia

DATA DE PUBLICAÇÃO

27/10/2011

RESUMO

A capacidade eólica instalada vem crescendo consistentemente em diversos países nos últimos anos. Devido a seu caráter altamente variável no espaço e no tempo, um dos grandes desafios impostos por esta fonte energética está em prever a potência eólica disponível em um momento futuro, de modo a otimizar o despacho de energia, aumentar a segurança e a competitividade do setor. Apesar dos inúmeros estudos efetuados no exterior, pouco se avançou nesta área no Brasil, onde a capacidade eólica instalada vem atingindo patamares significativos, predominantemente na região Nordeste. Este trabalho se propõe a desenvolver um modelo de refinamento estatístico para previsão de vento a curto-prazo para a região Nordeste com o uso de regressões lineares múltiplas e redes neurais artificiais alimentadas por saídas do modelo de previsão do tempo Eta, utilizado pelo CPTEC/INPE. A previsão de vento próximo à superfície é discutida sob aspectos observacionais e de modelagem, onde é feita também uma ampla avaliação dos possíveis preditores do modelo Eta para a previsão de ventos sobre o nordeste brasileiro. Para tanto testes de sensibilidade suportaram o processo de otimização da configuração do modelo em redes neurais artificiais. Uma metodologia de refinamento estatístico das previsões numéricas de vento é proposta e seu desempenho é comparado às saídas originais do modelo Eta e ao uso de regressões lineares múltiplas para previsões de vento a 50 m e de potência eólica a 80 m. Tanto o refinamento por regressões lineares múltiplas quanto por redes neurais artificiais se mostram superiores em relação às saídas do Eta. A técnica de redes neurais se mostra ligeiramente superior às regressões quando comparada aos valores observados para 8 estações anemométricas da região. As correlações obtidas para o vento variam de 0,75 a 0,90 e o RMSE entre 0,93 m/s e 1,39 m/s. Para a potência eólica o RMSE varia entre 10,3\% a 17,2\% da potência disponível, enquanto o ganho de potência garantida para uma probabilidade de 90\% chega a 35\% da potência disponível em relação às previsões do Eta não refinadas.

ASSUNTO(S)

previsão de vento refinamento estatístico camada limite atmosférica energia eólica wind forecast statistical downscaling atmospheric boundary layer wind energy

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