Avaliação do potencial eólico de uma região com topografia complexa através de dinâmica dos fluidos computacional

Autores

  • William Corrêa Radünz
  • Alexandre Vagtinski de Paula
  • Adriane Prisco Petry

DOI:

https://doi.org/10.59627/rbens.2016v7i1.143

Palavras-chave:

CFD, Potencial Eólico, Topografia Complexa

Resumo

O presente trabalho propõe uma metodologia para a avaliação do potencial eólico de uma região com topografia complexa através de Dinâmica dos Fluidos Computacional (CFD) com o objetivo de contribuir para a tomada de decisão por parte de stakeholders em estudos de viabilidade futuros neste tipo de terreno. O Atlas Eólico do Rio Grande do Sul foi utilizado como ferramenta para a seleção de uma microrregião promissora, caracterizada pela elevada velocidade média anual, direção preferencial do vento, acesso a rodovias e proximidade de subestação conectada ao Sistema Interligado Nacional (SIN). Os mapas de interesse do atlas foram sobrepostos ao modelo digital de relevo da região selecionada através de georreferenciamento, permitindo uma melhor caracterização espacial da velocidade.   No que concerne a modelagem numérica por CFD, foi feita uma breve revisão de literatura no âmbito do emprego dos diferentes modelos de turbulência, eventual modificação de constantes e problemas encontrados na definição de parâmetros das funções de parede para a simulação do escoamento da porção inferior da Camada Limite Atmosférica (CLA). Os mapas de velocidade do vento em microescala foram obtidos após uma extensiva análise da sensibilidade do modelo numérico quando à discretização da malha e dimensões do domínio computacional, assim como a capacidade do modelo de turbulência de representar uma CLA neutra em equilíbrio em um terreno plano idealizado sem obstruções. A serra na região de Pinheiro Machado (RS) mostrou-se bastante promissora para o aproveitamento do recurso eólico, comportando inicialmente uma fazenda eólica com capacidade instalada de 92 MW com quarenta aerogeradores do modelo Enercon E-70 E4. Um dos aspectos que evidenciam o potencial eólico de terrenos complexos, que é a aceleração do escoamento nos cumes de elevações, foi identificado neste estudo, sugerindo uma alavancagem de até 88% na potência gerada com relação ao valor de referência. Estima-se que Pinheiro Machado produza 298 GWh anuais, com um elevado fator de capacidade (FC) – 40% – o que seria suficiente para o abastecimento de uma cidade com mais de cem mil habitantes.

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Publicado

2017-01-04

Como Citar

Radünz, W. C., de Paula, A. V., & Petry, A. P. (2017). Avaliação do potencial eólico de uma região com topografia complexa através de dinâmica dos fluidos computacional. Revista Brasileira De Energia Solar, 7(1), 24–31. https://doi.org/10.59627/rbens.2016v7i1.143

Edição

Seção

Artigos