Avaliação do efeito de usinas eólicas sobre a capacidade de regularização de um sistema hidrelétrico

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2017
Autor(a) principal: Ochoa, Gustavo Jaldin
Orientador(a): Detzel, Daniel Henrique Marco, 1983-
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Energia eólica
Recursos Hídricos
Usinas hidrelétricas
Vazante
Teses
Link de acesso: https://hdl.handle.net/1884/54995
Resumo: Orientador : Prof. Dr. Daniel Henrique Marco Detzel
id UFPR_64fbeeceb2ccf728bfb60904b344679f
oai_identifier_str oai:acervodigital.ufpr.br:1884/54995
network_acronym_str UFPR
network_name_str Repositório Institucional da UFPR
repository_id_str
spelling Mine, Miriam Rita Moro, 1952-Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Hídricos e AmbientalDetzel, Daniel Henrique Marco, 1983-Ochoa, Gustavo Jaldin2023-01-26T20:09:10Z2023-01-26T20:09:10Z2017https://hdl.handle.net/1884/54995Orientador : Prof. Dr. Daniel Henrique Marco DetzelCoorientadora: Prof.a Dra. Miriam Rita Moro MineDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Hídricos e Ambiental. Defesa : Curitiba, 13/12/2017Inclui referênciasResumo: A participação da energia eólica na matriz energética brasileira tem aumentado consideravelmente. Dentre os principais desafios técnicos oferecidos por esse tipo de energia se encontram a variabilidade e a incerteza do vento, que exigem atenção na operação e no planejamento do sistema elétrico e não permitem uma regularização própria. Para garantir uma geração firme é necessário dispor de outra fonte com capacidade de regularização que complemente a energia eólica, tal como a geração hidráulica, usando a energia armazenada nos reservatórios de regularização do sistema hidrelétrico. A presente dissertação procura quantificar os impactos na energia armazenável e a perda de energia firme de um sistema hidrelétrico ao usar parte dos reservatórios hidrelétricos para regularizar a geração eólica. O problema foi analisado através de um estudo de caso considerando o sistema hidrelétrico da bacia do rio São Francisco, que possui 97% da capacidade de armazenamento da região Nordeste, e um parque eólico fictício localizado no município brasileiro de Parnaíba, no extremo norte do Estado do Piauí. Para o sistema hidrelétrico foram utilizados dados mensais de vazão natural e para a geração eólica foram utilizados dados horários de velocidade de vento. Para a avaliação da energia hidrelétrica foi aplicado o Método da Energia Natural e foram geradas séries sintéticas a partir de um modelo Markoviano de primeira ordem. Para a avaliação da geração eólica foram gerados diferentes cenários a partir de um incremento gradual da potência instalada do parque eólico e do aumento gradual da variabilidade do vento alterando o Coeficiente de Variação da série de velocidade de vento. A máxima potência dos cenários avaliados delimitou-se em base à capacidade eólica instalada atualmente no Nordeste e o máximo incremento do Coeficiente de Variação foi determinado com base no comportamento do vento em diferentes regiões do Brasil. A avaliação hidroeólica foi baseada na determinação e no uso das Curvas de Regularização do sistema hidrelétrico e dos diferentes cenários de geração eólica determinados. Os resultados para os sistemas avaliados mostram que, em porcentagem, a máxima redução do armazenamento hidrelétrico para garantir uma energia firme eólica com um nível de regularização de 90% é de 28%, representando uma redução de 8,6% da energia firme hidrelétrica. Os resultados também mostram que a variabilidade na produção horária de energia eólica tem um grande impacto no âmbito energético já que para um nível de regularização eólica de 90%, o armazenamento se reduz em 41%, representando uma redução de 12,7% da energia firme eólica para o cenário com maior incremento do Coeficiente de Variação na série de velocidade de vento. Palavras-chave: Energia eólica. Complementação hidroeólica. Regularização de vazões.Abstract: The participation of wind power in the Brazilian energy matrix has increased considerably. One of the main technical challenges offered by this type of energy is the wind variability and uncertainty, which requires attention in the operation and planning of the electric system and does not allow proper energy regulation. To guarantee a firm generation it is necessary to have another source with regulation capability that complements the wind energy, such as a reservoir-based hydroelectric system. The importance of water storage is increasing and a careful analysis is needed so that the system guarantees supply in the most critical situations. The main purpose of this work is to analyze the impacts on water storage and the loss of firm energy in a hydroelectric system by the use of hydroelectric reservoirs to regulate wind generation. The problem was analyzed via a case study considering the hydroelectric system of the São Francisco river basin, which has 97% of the water storage capacity of the Northeast region, and a fictitious wind farm located in the Brazilian municipality of Parnaíba, in the State of Piauí. For the hydroelectric system monthly natural flow data where used and for the wind generation hourly wind speed data were considered. For the hydroelectric evaluation, the Natural Energy Hydrograph method was applied, together with a first order Markovian model to synthetic series generation. For the evaluation of wind generation, different scenarios were obtained from a gradual increase of the wind farm installed capacity and the gradual increase of wind variability by increasing the wind speed series coefficient of variation. The maximum installed capacity of the wind farm's scenarios was delimited based on the actual wind energy installed capacity of the Northeast region. The maximum increase of the coefficient of variation was determined based on the wind behavior in different regions of Brazil. The hydro-wind evaluation was based on the determination and use of the Regularization Curves of the hydroelectric system and the different wind generation scenarios. The results show that, in percentage, the maximum reduction of hydroelectric water storage to guarantee a firm wind energy with a 90% regularization level is 28%, representing a reduction of 8,6 % of the hydroelectric firm energy. The results also show that the variability in the hourly production of wind energy has a great energy impact since at a level of wind regulation of 90%, the hydroelectric water storage reduces by 41%, representing a reduction of 12,7% of the hydroelectric firm energy for the scenario with the greatest coefficient of variation increase in the wind speed series. Keywords: Wind energy. Hydro-wind complementation. Streamflow regulation.1 recurso online : PDF.application/pdfEnergia eólicaRecursos HídricosUsinas hidrelétricasVazanteTesesAvaliação do efeito de usinas eólicas sobre a capacidade de regularização de um sistema hidrelétricoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - D - GUSTAVO JALDIN OCHOA.pdfapplication/pdf9920746https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/54995/1/R%20-%20D%20-%20GUSTAVO%20JALDIN%20OCHOA.pdf27873f85f06dc1a4502b2f7dec040947MD51open access1884/549952023-01-26 17:09:10.748open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/54995Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082023-01-26T20:09:10Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Avaliação do efeito de usinas eólicas sobre a capacidade de regularização de um sistema hidrelétrico
title Avaliação do efeito de usinas eólicas sobre a capacidade de regularização de um sistema hidrelétrico
spellingShingle Avaliação do efeito de usinas eólicas sobre a capacidade de regularização de um sistema hidrelétrico
Ochoa, Gustavo Jaldin
Energia eólica
Recursos Hídricos
Usinas hidrelétricas
Vazante
Teses
title_short Avaliação do efeito de usinas eólicas sobre a capacidade de regularização de um sistema hidrelétrico
title_full Avaliação do efeito de usinas eólicas sobre a capacidade de regularização de um sistema hidrelétrico
title_fullStr Avaliação do efeito de usinas eólicas sobre a capacidade de regularização de um sistema hidrelétrico
title_full_unstemmed Avaliação do efeito de usinas eólicas sobre a capacidade de regularização de um sistema hidrelétrico
title_sort Avaliação do efeito de usinas eólicas sobre a capacidade de regularização de um sistema hidrelétrico
author Ochoa, Gustavo Jaldin
author_facet Ochoa, Gustavo Jaldin
author_role author
dc.contributor.other.pt_BR.fl_str_mv Mine, Miriam Rita Moro, 1952-
Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Hídricos e Ambiental
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Detzel, Daniel Henrique Marco, 1983-
dc.contributor.author.fl_str_mv Ochoa, Gustavo Jaldin
contributor_str_mv Detzel, Daniel Henrique Marco, 1983-
dc.subject.por.fl_str_mv Energia eólica
Recursos Hídricos
Usinas hidrelétricas
Vazante
Teses
topic Energia eólica
Recursos Hídricos
Usinas hidrelétricas
Vazante
Teses
description Orientador : Prof. Dr. Daniel Henrique Marco Detzel
publishDate 2017
dc.date.issued.fl_str_mv 2017
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2023-01-26T20:09:10Z
dc.date.available.fl_str_mv 2023-01-26T20:09:10Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://hdl.handle.net/1884/54995
url https://hdl.handle.net/1884/54995
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv 1 recurso online : PDF.
application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFPR
instname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)
instacron:UFPR
instname_str Universidade Federal do Paraná (UFPR)
instacron_str UFPR
institution UFPR
reponame_str Repositório Institucional da UFPR
collection Repositório Institucional da UFPR
bitstream.url.fl_str_mv https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/54995/1/R%20-%20D%20-%20GUSTAVO%20JALDIN%20OCHOA.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv 27873f85f06dc1a4502b2f7dec040947
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1801861053593681920

Registros relacionados