Please use this identifier to cite or link to this item: http://dspace.unipampa.edu.br:8080/jspui/handle/riu/1954
metadata.dc.type: Dissertação
Title: Análise da influência de um parque eólico no escoamento médio atmosférico na região do pampa gaúcho
metadata.dc.creator: Stüker, Eduardo
metadata.dc.contributor.advisor1: Costa, Felipe Denardin
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Puhales, Franciano Scremin
metadata.dc.description.resumo: Este trabalho tem por objetivo principal analisar a influência de um parque eólico sobre as variáveis que controlam o escoamento atmosférico na camada limite atmosférica. O período simulado foi todo o ano de 2008, utilizando duas configurações diferentes: sem parque eólico (simplesmente o modelo Weather Research and Forecasting (WRF)) e o com parque eólico (o modelo WRF com o módulo Fitch, que parametriza a influência de aerogeradores no escoamento atmosférico), ambas utilizando a parametrização de camada limite (PCL) Yonsei-University (YSU). A partir da simulação sem parque eólico é feita a validação do modelo, utilizando dados observacionais coletados em duas estações automáticas do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET), os municípios de Alegrete-RS e Quaraí-RS. Os índices de correlação para as estações de Alegrete-RS e Quarai-RS foram de aproximadamente 80% a 85%, respectivamente. Porém, essa análise, também mostrou uma tendência de o WRF superestimar os dados observados. O parque eólico idealizado nesse trabalho possui 100 aerogeradores de 3 MW de potência com 120 m de altura e com rotor medindo 125 m de diâmetro. Os resultados indicam que e o parque geraria, no ano de 2008, 89; 1 MWh de energia elétrica, com um fator de capacidade (FC) de 29; 7%. A partir da comparação entre os resultados das simulações com as duas configurações, a influência da presença do parque eólico sobre o comportamento das variáveis que controlam o escoamento médio na atmosfera é analisado. Apesar da velocidade do vento responder de maneira adequada, a temperatura e a turbulência do escoamento próximo à superfície diminuem, apesar da parametrização utilizada para as turbinas eólicas transformar parte da energia mecânica, parte em energia na forma de calor e parte em turbulência. Uma análise da dependência da turbulência próximo à superfície, com a estabilidade vertical do escoamento indica que a turbulência que está sendo gerada pelas turbinas não está chegando até a superfície. Esse problema pode estar diretamente relacionado com a parametrização de camada limite escolhido.
Abstract: The main objective of this work is to analyze the influence of a wind farm on the variables that control the atmospheric flow in the atmospheric boundary layer (ABL). The period simulated was the whole year of 2008, by using two different configurations: without wind farm (simply Weather Research and Forecasting (WRF) model) and with a wind farm (the WRF model with the module Fitch, which parameterizes the influence of the wind turbines in the atmospheric flow), both of them using the boundary layer module (PBL-module) Yonsei-University (YSU). From the simulations without the wind farm the model validation is done, with the observed data collected in two automatic stations of Instituto Nacional de Meteorologia (INMET), in Alegrete-RS e Quaraí-RS. The correlation ratio for the stations of Alegrete-RS and Quarai-Rs was, approximately, 80% a 85%, respectively. However, this analysis, also showed a tendency in the model overestimation of the observed data. The idealized wind farm, in this work, has 100 wind turbines of 3 MW of power with 120 m of height and with rotor measuring 125 m of diameter. The results show that the wind farm would generate, in 2008, 89; 1 MWh of electric energy, with a capacity factor of 29; 7%. From the comparison between the results of the simulations with both configurations, the influence of the presence of the wind farm over the behavior of the variables that control the mean flow in the atmosphere is analyzed. In spite of adequate answer of the wind velocity, the temperature and the turbulence of the flow decreases in the presence of the wind farm, although the parametrization for the wind turbines to change part of the mechanical energy of the flow part in heat and in part in turbulence. An analysis of the dependence of the turbulence, near the ground, with the vertical stability of the flow indicates that the turbulence generate by turbines does not arrive in the low levels of the atmosphere. This problem can be directly caused by the PBL-module chosen.
Keywords: Engenharia
Energias renováveis
Usina eólica
Pampa gaúcho
Turbulência
Modelagem atmosférica
Engineering
Renewable energy
Wind farm
Turbulence
Atmospheric modeling
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal do Pampa
metadata.dc.publisher.initials: UNIPAMPA
metadata.dc.publisher.department: Campus Alegrete
metadata.dc.publisher.program: Mestrado Acadêmico em Engenharia
Citation: STÜKER, Eduardo. Análise da influência de um parque eólico no escoamento médio atmosférico na região do pampa gaúcho. 98 p. 2017. Dissertação (Mestrado em Engenharia) – Universidade Federal do Pampa, Campus Alegrete, Alegrete, 2017.
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
URI: http://dspace.unipampa.edu.br:8080/jspui/handle/riu/1954
Issue Date: 18-Aug-2017
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Eduardo Stüker - 2017.pdf7,14 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.