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Universidade Federal da Bahia |
Repositório Institucional da UFBA
Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/41160
Tipo: Tese
Título: Avaliação do potencial de geração de energia eólica offshore no litoral do Nordeste brasileiro
Título(s) alternativo(s): Assessment of the potential for offshore wind energy generation on the coast of the Brazilian Northeast
Autor(es): Vidal, Douglas Bitencourt
Primeiro Orientador: Torres, Ednildo Andrade
Segundo Orientador: De Jong, Pieter
metadata.dc.contributor.referee1: Torres, Ednildo Andrade
metadata.dc.contributor.referee2: De jong, Pieter
metadata.dc.contributor.referee3: Silva, Julio Augusto Mendes da
metadata.dc.contributor.referee4: Santos, Alex Alisson Bandeira
metadata.dc.contributor.referee5: Santos, Carlos Antonio Cabral Dos
Resumo: A geração de energia por meio de tecnologias mais limpas tem se tornado um tema de grande relevância na atualidade, uma vez que a forma como essa energia é produzida e utilizada exerce uma influência direta na qualidade de vida da sociedade. A energia eólica tem se destacado nesse contexto, ganhando cada vez mais espaço com a implantação de grandes parques eólicos ao redor do mundo. Em 2023, a capacidade global instalada aumentou em 117 GW, ultrapassando a marca de 1 TW pela primeira vez. O Brasil se destaca mundialmente por sua matriz energética com uma parcela significativa de recursos renováveis, especialmente a energia eólica, que representou 11,8% da matriz em 2023. O país conta com 1049 empreendimentos eólicos em operação e mais 93 em fase de desenvolvimento ou planejamento. Embora haja um grande foco nos estudos do potencial eólico offshore para a geração de energia elétrica no Brasil, há uma escassez em estudos que comparem dados de monitoramento in situ em regiões offshore, com modelagem numérica para a determinação do potencial de geração na Região Nordeste, mesmo sendo a região com a maior capacidade instalada eólica do país. Esta tese tem como objetivo avaliar e quantificar o potencial de geração de energia elétrica eólica offshore no litoral do Nordeste brasileiro, empregando técnicas de modelagem numérica e simulação computacional com o Modelo Weather Research and Forecast (WRF). O estudo se delimitou a estudar a área da margem da costa do litoral do nordeste brasileiro até uma distância de 24 milhas náuticas na plataforma continental, com profundidade média de até 50 metros. Os dados do WRF foram comparados com medições in situ coletados em boias oceânicas e Estações Meteorológicas Automáticas (EMA), como também com dados de reanálise atmosférica, visando validar estatisticamente os valores de velocidade do vento para seu uso neste estudo, onde observou-se a consistência dos dados. Os resultados da pesquisa destacaram variações distintas na intensidade do vento ao longo do dia para a boia de Recife e EMA’s de João Pessoa e Ilhéus, com padrões diurnos diferentes. A análise mensal ressaltou velocidades médias de vento sempre superiores a 4 m/s, especialmente ao norte da latitude 7°5'S, com velocidades mais altas entre julho e dezembro, destacando-se o período do inverno e primavera. Os estados do Rio Grande do Norte e Piauí, são identificados como a área mais propícia para geração de energia eólica offshore. Os resultados apontam um significativo potencial de geração de energia eólica offshore, com capacidades de geração estimadas de 308 GW para alturas de 100 metros e 918,43 GW para alturas de 150 metros, resultando em uma Produção Anual Total de Energia (PATE) de 1.214,14 TWh/ano e 3.586,77 TWh/ano, respectivamente, evidenciando o enorme potencial de geração eólica na região offshore do Nordeste Brasileiro.
Abstract: The generation of energy through cleaner technologies has become a topic of significant relevance today, as the way this energy is produced and utilized has a direct impact on the quality of life in society. Wind energy has been prominent in this context, gaining more space with the implementation of large wind farms worldwide. In 2023, global installed capacity increased by 117 GW, surpassing the 1 TW mark for the first time. Brazil stands out globally for its energy matrix with a significant share of renewable resources, especially wind energy, which represented 11.8% of the matrix in 2023. The country has 1049 operational wind projects and 93 more in development or planning stages. Although there is significant focus on offshore wind potential studies for electricity generation in Brazil, there is a scarcity of studies comparing in situ monitoring data in offshore regions with numerical modeling to determine the generation potential in the Northeast Region, despite it being the region with the highest installed wind capacity in the country. This thesis aims to evaluate and quantify the potential for offshore wind power generation on the Brazilian Northeast coast, employing numerical modeling techniques and computational simulation with the Weather Research and Forecast (WRF) Model. The study focused on studying the coastal margin area of the Brazilian Northeast coast up to a distance of approximately 24 nautical miles on the continental shelf, with an average depth of up to 50 meters. WRF data was compared with in situ measurements collected on ocean buoys and Automatic Weather Stations (EMA), as well as with atmospheric reanalysis data, aiming to statistically validate wind speed values for use in this study, where data consistency was observed. The research results highlighted distinct variations in wind intensity throughout the day for the Recife buoy and EMA in João Pessoa and Ilhéus, with different diurnal patterns. The monthly analysis emphasized average wind speeds always above 4 m/s, especially north of latitude 7°5'S, with higher speeds between July and December, highlighting the winter and spring periods. The states of Rio Grande do Norte and Piauí are identified as more conducive to offshore wind power generation. The results indicate a significant potential for offshore wind energy generation, with estimated generation capacities of 308 GW at 100 meters and 918.43 GW at 150 meters, resulting in an Annual Total Energy Production (PATE) of 1,214.14 TWh/year and 3,586.77 TWh/year, respectively, highlighting the enormous wind generation potential in the offshore region of Northeastern Brazil.
Palavras-chave: Energia eólica offshore
Nordeste brasileiro
Weather Research and Forecast
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::FENOMENOS DE TRANSPORTE::MECANICA DOS FLUIDOS
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA::GERACAO DA ENERGIA ELETRICA
Idioma: por
País: Brasil
Editora / Evento / Instituição: Universidade Federal da Bahia
Sigla da Instituição: UFBA
metadata.dc.publisher.department: Escola Politécnica
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Industrial (PEI) 
Citação: VIDAL, Douglas Bitencourt. Avaliação do potencial de geração de energia eólica offshore no litoral do Nordeste brasileiro. 2024. 153 f. Tese (Doutorado em Engenharia Industrial) – Universidade Federal da Bahia, Escola Politécnica, Salvador, 2024.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/41160
Data do documento: 28-Nov-2024
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