Avaliação da complementaridade dos recursos eólico e solar baseada em dados de reanálise e cenários de mudanças climáticas

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2019
Autor(a) principal: WESCHENFELDER, Franciele
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Pernambuco
UFPE
Brasil
Programa de Pos Graduacao em Engenharia Mecanica
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Engenharia mecânica
Energia eólica
Energia solar
Complementaridade
Mudanças climáticas
Link de acesso: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/36715
Resumo: Sistemas de energia solar e eólica vêm sendo amplamente instalados no mundo como solução para redução da emissão de gases de efeito estufa. Essa implantação massiva de fontes intermitentes torna os sistemas elétricos mais vulneráveis, forçando o surgimento de questionamentos relacionados à possibilidade do uso combinado das fontes, com objetivo de reduzir a variabilidade do sinal de saída de centrais híbridas. Para explorar esta possibilidade bem como avaliar as implicações de determinados cenários de mudanças climáticas sobre a complementaridade entre fontes, este trabalho estabelece uma metodologia e a aplica a três estudos de caso no Nordeste Brasileiro utilizando-se de dados observacionais de estações em superfície em localizações estratégicas nos estados da Bahia, Rio Grande do Norte e Pernambuco, além de dados de reanálise de um modelo da circulação geral atmosférica sobre um período de 35 anos e cenários de mudanças climáticas estabelecidos pelo Painel Intergovernamental de mudanças climáticas (IPCC) sobre um período também de 35 anos. Observa-se que a metodologia indica o estudo de caso da localização avaliada na Bahia como aquele em que há a maior complementaridade entre as fontes solar e eólica durante o período de reanálise, sendo também o caso em que a complementaridade mais se vê impactada nos cenários de mudanças climáticas. No estudo de caso da localização em Pernambuco, a complementaridade entre as fontes aumenta considerando-se as mudanças climáticas, o que também ocorre no estudo de caso correspondente à localidade no litoral do Rio Grande do Norte, embora a similaridade entre as fontes neste último caso (o do Rio Grande do Norte) seja muito maior que no primeiro caso (o de Pernambuco). Por fim, os resultados obtidos em um estudo de sensibilidade com respeito a diferentes períodos de calibração e validação do método de downscaling estatístico corroboram os resultados obtidos nos três estudos de caso acima indicados.
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Para explorar esta possibilidade bem como avaliar as implicações de determinados cenários de mudanças climáticas sobre a complementaridade entre fontes, este trabalho estabelece uma metodologia e a aplica a três estudos de caso no Nordeste Brasileiro utilizando-se de dados observacionais de estações em superfície em localizações estratégicas nos estados da Bahia, Rio Grande do Norte e Pernambuco, além de dados de reanálise de um modelo da circulação geral atmosférica sobre um período de 35 anos e cenários de mudanças climáticas estabelecidos pelo Painel Intergovernamental de mudanças climáticas (IPCC) sobre um período também de 35 anos. Observa-se que a metodologia indica o estudo de caso da localização avaliada na Bahia como aquele em que há a maior complementaridade entre as fontes solar e eólica durante o período de reanálise, sendo também o caso em que a complementaridade mais se vê impactada nos cenários de mudanças climáticas. No estudo de caso da localização em Pernambuco, a complementaridade entre as fontes aumenta considerando-se as mudanças climáticas, o que também ocorre no estudo de caso correspondente à localidade no litoral do Rio Grande do Norte, embora a similaridade entre as fontes neste último caso (o do Rio Grande do Norte) seja muito maior que no primeiro caso (o de Pernambuco). Por fim, os resultados obtidos em um estudo de sensibilidade com respeito a diferentes períodos de calibração e validação do método de downscaling estatístico corroboram os resultados obtidos nos três estudos de caso acima indicados.Solar and wind energy systems have been widely installed in the world as a solution to reduce the emission of greenhouse gases. This massive deployment of intermittent sources makes electrical systems more vulnerable, forcing the emergence of questions related to the possibility of the combined use of sources to reduce the variability of the output signal of hybrid power plants. To explore this possibility as well as to assess the implications of climate change scenarios on complementarity between sources, this paper establishes a methodology and applies it to three case studies in the Brazilian Northeast using observational data from meteorological stations in strategic locations in the states of Bahia, Rio Grande do Norte and Pernambuco, as well as reanalysis data of a general atmospheric circulation model over a 35 year period and climate change scenarios established by the Intergovernmental Panel of Climate Change (IPCC) over a period of 35 years. It is observed that the methodology indicates the case study of the location evaluated in Bahia as the one in which there is the greater complementarity between the solar and wind sources during the period of reanalysis, being also the case in which complementarity is more impacted in the scenarios of climatic changes. In the case study of the location in Pernambuco, the complementarity between the sources increases considering climate change, which also occurs in the case study corresponding to the Rio Grande do Norte coast, although the similarity between the sources in the latter case (Rio Grande do Norte) is more significant than in the first case (Pernambuco). Finally, the results obtained in a sensitivity study concerning different calibration and validation periods of the statistical downscaling method corroborate the results obtained in the three case studies indicated above.Universidade Federal de PernambucoUFPEBrasilPrograma de Pos Graduacao em Engenharia MecanicaARAÚJO, Alex MaurícioCOSTA, Alexandre Carlos Araújo daVILELA, Olga de Castrohttp://lattes.cnpq.br/0434743321812800http://lattes.cnpq.br/5905967201590284http://lattes.cnpq.br/1528235729017901http://lattes.cnpq.br/1679243744052619WESCHENFELDER, Franciele2020-03-02T20:25:10Z2020-03-02T20:25:10Z2019-06-28info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfWESCHENFELDER, Franciele. Avaliação da complementaridade dos recursos eólico e solar baseada em dados de reanálise e cenários de mudanças climáticas. 2019. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) – Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2019.https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/36715porAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPE2020-03-03T05:15:59Zoai:repositorio.ufpe.br:123456789/36715Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufpe.br/oai/requestattena@ufpe.bropendoar:22212020-03-03T05:15:59Repositório Institucional da UFPE - Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)false
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