Ingeniero Civil Eléctrico / La tendencia en todos los países desarrollados y en vías de desarrollo en el mundo es al alza en cuanto al consumo de energía eléctrica. Esto lleva a buscar alternativas de recursos mediante los cuales suplir esta creciente demanda y que a su vez sean amigables con el medio ambiente. En de éste ámbito surgen las ERNC, y dentro de ellas el viento asoma como una fuente de gran potencial. Si bien es cierto que el viento es una fuente limpia y gratuita de energía, no está libre de problemas. El hecho de que sea un recurso con un régimen aleatorio hace que su penetración en sistemas eléctricos presente ciertos desafíos. Dentro de estos desafíos están los asociados a las rampas de viento, aumentos o disminuciones repentinas de la potencia extraíble de este recurso. Estas rampas indudablemente son un problema ya que comprometen la operación óptima del sistema, desde el punto de vista técnico y económico. En este trabajo se desarrolló una herramienta de predicción de rampas desde un punto de vista estadístico/probabilístico mediante redes Bayesianas. En base a datos correspondientes a la central Canela I se entrenó y validó el modelo. La validación se hizo mediante la comparación de los resultados obtenidos del modelo versus los datos reales. Se compararon distintos resultados mediante una función de puntaje asociada a los verdaderos positivos, falsos positivos y falsos negativos obtenidos para cada caso. Ésta función asigna puntaje entre 0 y 1, donde 1 corresponde a la predicción perfecta. Inicialmente se probó el modelo para tiempos de anticipación de una, dos y tres horas. Los tres casos dieron resultados parecidos, con un puntaje que llega a 0,52. Como segundo caso se probó pronosticar rampas en una ventana de dos horas, obteniéndose en este caso un mejor resultado con un puntaje de 0,7. Finalmente éste se comparó con un modelo autorregresivo (AR), resultando mejor el modelo de red Bayesiana, con puntaje de 0,7 frente a 0,41 del modelo AR. Como trabajo futuro se propone probar el método con datos de otras centrales, además de mejorar el modelo para incluir la estacionalidad del recurso.

Ingeniero Civil Elctricista / La necesidad de incrementar el aporte de las Energías Renovables No Convencionales (ERNC) dentro del diseño de la matriz energética nacional es cada vez mayor. Este hecho se refleja, particularmente, en el notable aumento del número de centrales que utilizan el recurso eólico. Sin embargo, para su integración en los sistemas interconectados se requiere conocer de antemano el nivel de generación que se puede alcanzar. En este contexto, surge la necesidad de contar con herramientas que sean capaces de predecir el comportamiento aleatorio de la velocidad del viento con un cierto grado de confiabilidad, con el fin de prever cuanta energía podrá entregar un aerogenerador al sistema en un instante determinado. Para tratar la problemática descrita, este trabajo presenta el diseño e implementación de un método para realizar predicción de velocidad de viento, el cual incluye agrupamiento de datos, análisis estadístico de series de tiempo y la caracterización de éstas a través de modelos paramétricos variantes en el tiempo, para un horizonte de mediano plazo. El modelo se basa en un método auto-regresivo y es desarrollado utilizando el registro histórico de velocidad de viento, durante el año 1990, en la localidad de Punta Lengua de Vaca, región de Coquimbo. Específicamente, el diseño presentado consiste en un modelo vectorial auto-regresivo con variable externa (V-ARX, Vector Auto Regressive with eXternal input), el cual tiene la particularidad de realizar la predicción de un día completo (24 horas) en un solo paso, a diferencia de los algoritmos utilizados normalmente, que realizan predicciones a un paso considerando horizontes de tan sólo una hora; lo que necesariamente implica que si se quiere conseguir horizontes de tiempo más lejanos, las predicciones deben ser realimentadas en el modelo en un proceso iterativo. Por otra parte, la metodología empleada para elaborar el predictor, hace posible identificar componentes periódicas del viento, tanto diarias como estacionales, facilitando la diferenciación de grupos de datos que presenten comportamientos o tendencias similares, permitiendo la creación de un modelo más certero para cada uno de estos bloques. Con el fin de realizar esta agrupación, se plantea una nueva manera de distinguir patrones estacionales en este tipo de series de tiempo, basándose en la similitud de sus distribuciones de probabilidad. Para ello se propone la divergencia de Kullback-Leibler como medida de diferenciación, y el algoritmo K-means como método de agrupamiento. Finalmente, como medio de validación del diseño propuesto, se implementan dos modelos utilizados actualmente en el ámbito de predicción: el modelo de Referencia de Nielsen y un modelo ARMA-GARCH. Al ser éstos comparados con el modelo V-ARX entregan como resultado que, dependiendo de las distintas métricas de error consideradas, dicho modelo vectorial presenta una mejora en la certeza de las predicciones: de un 6% a un 55% en relación al modelo de Referencia de Nielsen, y de un 2% a un 8% respecto al modelo ARMA-GARCH. Los resultados obtenidos permiten concluir que la manera propuesta para realizar predicción, es mejor que algunos de los métodos usados actualmente, pues reduce el error de estimación y en consecuencia, las predicciones son más cercanas a los valores reales.

A geração de energia a partir de fontes renováveis tem apresentado um maior grau de relevância nos governos mundiais devido à crescente preocupação pelo meio ambiente e em especial pelos efeitos nocivos1 que a utilização de combustíveis fósseis produz. No panorama brasileiro essa preocupação está presente, e uma das ações implementadas corresponde ao estabelecimento de políticas que favorecem à geração de energia limpa como o Programa de Incentivo às Fontes Alternativas (PROINFA). Por essa razão, é muito importante estabelecer e analisar o potencial de geração mediante fontes renováveis como solar e eólica que são as fontes que tem aumentado sua inserção na matriz energética brasileira nos últimos anos, além de ter demonstrado sua viabilidade econômica e técnica na maioria dos projetos. Essa análise inicial de levantamento de potencial deve estar apoiada em tecnologias como as ferramentas de geoprocessamento, que permitem otimizar variáveis como os recursos, o tempo, entre outras, para ter uma primeira aproximação e avaliação da escolha de fonte energética que seja mais adequada no local ou seleção de locais ótimos para a geração por determinado tipo de fonte, além de outras aplicações em diversos estudos no setor energético. Este projeto de pesquisa pretendeu propor uma metodologia para realizar uma pré-avaliação do potencial de geração por fontes renováveis, levando em conta uma análise conjunta de critérios com relação à infraestrutura existente, o cálculo do recurso energético, e um componente ambiental apoiado no geoprocessamento. Foi aplicado num estudo de Caso no Campus Butantã da Universidade de São Paulo, para o potencial de geração de energia solar e eólica. / The generation of energy from renewable sources has shown a greater degree of relevance in the world governments due to the growing concern for the environment and especially the harmful effects that the use of fossil fuels produces. In the Brazilian scenario this concern is present, and one of the implemented actions corresponds to the establishment of policies that favor the generation of clean energy such as the Alternative Sources Incentive Program (PROINFA). For this reason, it is very important to establish and analyze the generation potential using renewable sources such as solar and wind, which are the sources that have increased their insertion in the Brazilian energy matrix in recent years, besides having demonstrated their economic and technical feasibility in most Projects. This initial analysis of potential survey should be supported by technologies such as geoprocessing tools, which allow optimizing variables such as resources, time, among others, to have a first approximation and evaluation of the choice of energy source that is more appropriate in the place Or selection of optimal locations for generation by a particular type of source, as well as other applications in several studies in the energy sector. This research project intends to propose a methodology to carry out a pre-evaluation of the potential of generation by renewable sources, taking into account a joint analysis of criteria regarding the existing infrastructure, the calculation of the energy resource, and an environmental component supported in geoprocessing. It was applied in a case study at the Butantã Campus of the University of São Paulo, for the potential of solar and wind power generation.

Nos campos de dunas transgressivos ativos da costa centro-sul de Santa Catarina, reconhecem-se, com base em critérios morfológicos, duas associações de fácies eólicas (ou draas costeiros) distintas, denominadas proximal e distal. A associação de fácies proximal predomina principalmente a sul do cabo de Santa Marta, onde se estende por vários quilômetros ao longo da costa, sem apresentar fácies deflacionares. A associação de fácies distal predomina a norte de Laguna (SC), possui menor extensão e planícies de deflação separando o campo de dunas da praia. Um estudo faciológico foi realizado, em ambas as associações de fácies, com o propósito de confrontar as fácies morfológicas (processo-forma) com suas fácies deposicionais correspondentes (forma-produto), baseado em descrições de granulometria, mineralogia, estruturas sedimentares e superfícies de separação. Os campos de dunas estudados localizam-se junto à praia de Ibiraqüera, município de Imbituba, e praia Grande do Sul, município de Jaguaruna, e correspondem a associação de fácies distal e proximal, respectivamente. Há diferenças importantes entre os dois campos de dunas estudados, no que diz respeito às características do sistema praia-duna adjacente, à faciologia, à forma, tamanho e volume de sedimentos e à relação entre orientação da linha de costa e direção do vento efetivo. Deduz-se para a praia de Ibiraqüera, a existência de duas celas de deriva litorânea longitudinal, uma com rumo NE e a outra com rumo SW, cujo ponto de divergência localiza-se aproximadamente na sua parte central. Dunas frontais ocorrem em praticamente em toda orla praial, contudo, há variação morfológica de NE para SW destas feições. A NE, as dunas frontais aparecem instabilizadas pela grande quantidade de sedimentos aí estocados. Para SW, o aporte sedimentar é reduzido, e conseqüentemente, as dunas frontais ocorrem mais estabilizadas, sob forma de cordões. O campo de dunas de Ibiraqüera possui geometria parabólica, poucos quilômetros de extensão e migra para o interior, separado da praia por uma planície de deflação. Seu eixo maior faz ângulo de aproximadamente 25° com a linha de costa. Rastros lineares e retrocordões são as fácies que limitam o campo de dunas e a planície de deflação. Cadeias barcanóides, extensões lineares, depressões interdunares e montes residuais ocorrem ao longo de todo o campo de dunas. Cordões de precipitação e lobos deposicionais são as fácies que compõem a margem interna e frontal do campo de dunas, respectivamente. Observa-se, de NE para SW, ao longo do campo de dunas, tendência para aumento da maturidade textural e mineralógica dos sedimentos. A praia Grande do Sul apresenta rumo de deriva litorânea longitudinal predominantemente, para NE. Ao longo de toda sua extensão, ocorrem dunas transversais junto à antepraia superior, com exceção do trecho entre Arroio Corrente e Campo Bom, onde há a presença de dunas frontais. O campo de dunas da praia Grande do Sul possui dezenas de quilômetros de extensão, migrando paralelamente à praia. Fácies sem influência da vegetação predominam neste campo de dunas, devido à ausência de planície de deflação. Entre as dunas transversais ocorrem planícies interdunares, nas quais os nebkhas são feições freqüentes. De NE para SW, a quantidade de areia do campo de dunas tende a aumentar, e para o interior, as dunas transversais transformam-se em cadeias barkanóides. Nas margens interna e frontal do campo de dunas, ocorrem cordões de precipitação e lobos deposicionais, respectivamente. Ao longo do campo de dunas, de NE para SW, observa-se tendência para afinamento e queda do teor de minerais pesados e índice ZTR. O campo de dunas da praia Grande do Sul, quando comparado ao de Ibiraqüera, possui maiores dimensões, sedimentos mais finos e mais ricos em minerais pesados de mais baixa densidade (turmalina, metaestáveis e instáveis). Duas hipóteses, relacionadas ou não entre si, podem explicar as diferenças encontradas entre os campo de dunas. A primeira evoca maior volume de areia disponível para o transporte eólico na praia Grande do Sul, ligado à maior largura e menor declividade da plataforma interna adjacente. A segunda hipótese considera que o contraste de orientação da linha de costa favorece a manutenção do aporte eólico dentro do sistema praia - campo de dunas cuja direção seja mais paralela ao vento efetivo de NE, portanto na praia Grande do Sul. As diferenças granulométricas podem ser explicadas pela extensão dos campos de dunas. O campo de dunas mais extenso (praia Grande do Sul) produziria sedimentos mais finos e melhor selecionados devido à maior distância de transporte. / ln the active transgressive dunefields of Santa Catarina mid-south coast, two eolian facies associations (coastal draas) are recognizable, based in morphological criteria, named proximal and distal, The proximal facies association predominates at south of Santa Marta cape and extends for many kilometers along the coast, without presenting deflationary facies. The distal facies association predominates at north from Laguna (SC). lt has shorter length and a deflation plain that separates the dunefield from the beach. A faciological study was carried out in both facies associations, with the purpose of confronting the morphological facies (process-form) with their correspondent depositional facres (form-product), based on descriptions of grain size, mineralogy, sedimentary structures and bounding surfaces. The studied dunefields locate adjacent to the lbiraqüera beach, lmbituba county, and Grande do Sul beach, Jaguaruna county, corresponding to the distal and proximal facies association, respectively. There are important differences between these two dunefields related to their beach-dune system characteristics, faciology, shape, size, volume of sediments and relationship between the orientation of the coastline and the effective wind direction. The lbiraqüera beach has two cells of longshore drift current, one with NE direction and the other with SW direction, which divergence point locates at the mid of the beach extension. Foredunes occur along the whole beach, although they have morphological variations from NE to SW. At NE the foredunes appear to be instabilized by the great amount of sediments budged in this area. Toward the SW limit of the beach, the sand supply is reduced, and consequently, the foredunes are more stabilized, and have a ridge shape. The lbiraqüera dunefield has a parabolic geometry, extension of few kilometers and migrates infand, separated from the beach by a vegetated deflation plain. Its long axis is 25° oblique to the coastline. Trailing ridges and gegenwalle ridges are the facies that limit the dunefield and the deflation plain. Barchanoid chains, lineal extensions, interdune depressions and remnant knobs occur inside the dunefield. Precipitation ridge and parabolic depositional lobe are respectively in the rnner marg¡n and in the front of the dunefield. From NE to SW the dunefield trend to increase the textural and mineralogical maturity. The Grande do Sul beach presents net longshore drift, to NE. Along its extension, transversal dunes occur beside the superior foreshore, excepting the area between Arroio Corrente and Campo Bom, where there are foredunes. The Grande do Sul dunefield, with extension of tens of kilometers, migrates parallel to the beach. Non vegetated morphological facies predominate in this dunefield due to the absence of deflation plain. Between the transversal dunes, interdune plains occur, over which nebkhas are frequently found. Southward, the dunefield becomes a huge sand mass, with barchanoid chains and transversal dunes, ending with depositional lobes and precipitation ridges in the fore and inner border respectively. From NE to SW, along the dunefield, there Is a trend to fining and decreasing in the heavy minerals content and ZTR index, The Grande do Sul dunefield, when compared with Ibiraqüera dunefield, has larger dimensions, finer grain size and higher content of low density heavy minerals (like tourmaline, metastable and instable). Two hypotheses can explain the differences between these dunefields. The first one emphasizes the sand volume in each dunefield. Apparently, the Grande do Sul dunefield has larger sand volume available to the eolian transport and this sand probably comes from the adjacent inner shelf, which is wider and gentler than the lbiraquera\'s inner shelf. The second hypothesis considers the angular relation between shoreline orientation and the effective wind direction. The maintenance of the eolian supply is favored inside the beach-dunefield system where the wind direction is more parallel to the prevalent wind from NE, i.e. the Grande do Sul dunefield. The grain size differences are explained by the length of the dunefields. The distance of transport is greater in Grande do Sul dunefield because it is longer than lbiraqüera dunefleld. This would produce more reworked, finer and better sorted sediments.

Nos últimos leilões de energia promovidos pelo Governo projetos eólicos foram protagonistas, sendo a fonte com maior número de projetos cadastrados e vencedores. Nessa perspectiva, que de fato tem fomentado o interesse, tanto por empreendedores como por agentes do setor elétrico, pelo entendimento dos fatores de risco que podem influenciar o retorno financeiro dos investidores que encontraram nesta fonte uma alternativa interessante para diversificar seu portfólio de projetos. Diante desta oportunidade, este trabalho tem como objetivo desenvolver uma metodologia para reconstrução de séries históricas de geração eólica possibilitando estudos energéticos de complementariedade entre fontes. Esta dissertação possibilitou a avaliação da complementariedade energética entre os recursos eólicos e hídricos. Por meio da análise da correlação entre séries de geração de energia eólica e hídrica, foi possível identificar o benefício energético existente na formação de um portfólio hidro-eólico. A complementariedade entre a energia eólica e hidráulica possibilita que geradores que possuam portfolio com ambas as fontes compartilhem a exposição dos riscos relacionados à sazonalidade dos ventos, beneficiando diretamente o mercado consumidor com diminuição dos custos na geração. / In recent energy auctions, held by the government wind projects were protagonists, being the source with the highest number of registered and winning projects. From this perspective, which in fact has stimulated interest, both as investors by electrical sector agents, by understanding the risk factors that may influence the financial returns to investors who have found this an interesting alternative source to diversify its project portfolio. Considering this opportunity, this work aims to develop a methodology for reconstruction historical series of wind generation enabling studies of complementarity between energy sources. This work has enabled an evaluation of complementarity between wind and hydro generation. By analyzing, the correlation between wind and hydro series was possible to identify the energetic benefit in a composition of a hydro-wind portfolio. The complementarity between wind and hydropower enables generators in the same portfolio share risks related to exposure due to seasonality of winds, directly benefiting the market with lower generations costs, driven by increased competition resulting from the participation of wind power in all segments of marketing.

Nos campos de dunas transgressivos ativos da costa centro-sul de Santa Catarina, reconhecem-se, com base em critérios morfológicos, duas associações de fácies eólicas (ou draas costeiros) distintas, denominadas proximal e distal. A associação de fácies proximal predomina principalmente a sul do cabo de Santa Marta, onde se estende por vários quilômetros ao longo da costa, sem apresentar fácies deflacionares. A associação de fácies distal predomina a norte de Laguna (SC), possui menor extensão e planícies de deflação separando o campo de dunas da praia. Um estudo faciológico foi realizado, em ambas as associações de fácies, com o propósito de confrontar as fácies morfológicas (processo-forma) com suas fácies deposicionais correspondentes (forma-produto), baseado em descrições de granulometria, mineralogia, estruturas sedimentares e superfícies de separação. Os campos de dunas estudados localizam-se junto à praia de Ibiraqüera, município de Imbituba, e praia Grande do Sul, município de Jaguaruna, e correspondem a associação de fácies distal e proximal, respectivamente. Há diferenças importantes entre os dois campos de dunas estudados, no que diz respeito às características do sistema praia-duna adjacente, à faciologia, à forma, tamanho e volume de sedimentos e à relação entre orientação da linha de costa e direção do vento efetivo. Deduz-se para a praia de Ibiraqüera, a existência de duas celas de deriva litorânea longitudinal, uma com rumo NE e a outra com rumo SW, cujo ponto de divergência localiza-se aproximadamente na sua parte central. Dunas frontais ocorrem em praticamente em toda orla praial, contudo, há variação morfológica de NE para SW destas feições. A NE, as dunas frontais aparecem instabilizadas pela grande quantidade de sedimentos aí estocados. Para SW, o aporte sedimentar é reduzido, e conseqüentemente, as dunas frontais ocorrem mais estabilizadas, sob forma de cordões. O campo de dunas de Ibiraqüera possui geometria parabólica, poucos quilômetros de extensão e migra para o interior, separado da praia por uma planície de deflação. Seu eixo maior faz ângulo de aproximadamente 25° com a linha de costa. Rastros lineares e retrocordões são as fácies que limitam o campo de dunas e a planície de deflação. Cadeias barcanóides, extensões lineares, depressões interdunares e montes residuais ocorrem ao longo de todo o campo de dunas. Cordões de precipitação e lobos deposicionais são as fácies que compõem a margem interna e frontal do campo de dunas, respectivamente. Observa-se, de NE para SW, ao longo do campo de dunas, tendência para aumento da maturidade textural e mineralógica dos sedimentos. A praia Grande do Sul apresenta rumo de deriva litorânea longitudinal predominantemente, para NE. Ao longo de toda sua extensão, ocorrem dunas transversais junto à antepraia superior, com exceção do trecho entre Arroio Corrente e Campo Bom, onde há a presença de dunas frontais. O campo de dunas da praia Grande do Sul possui dezenas de quilômetros de extensão, migrando paralelamente à praia. Fácies sem influência da vegetação predominam neste campo de dunas, devido à ausência de planície de deflação. Entre as dunas transversais ocorrem planícies interdunares, nas quais os nebkhas são feições freqüentes. De NE para SW, a quantidade de areia do campo de dunas tende a aumentar, e para o interior, as dunas transversais transformam-se em cadeias barkanóides. Nas margens interna e frontal do campo de dunas, ocorrem cordões de precipitação e lobos deposicionais, respectivamente. Ao longo do campo de dunas, de NE para SW, observa-se tendência para afinamento e queda do teor de minerais pesados e índice ZTR. O campo de dunas da praia Grande do Sul, quando comparado ao de Ibiraqüera, possui maiores dimensões, sedimentos mais finos e mais ricos em minerais pesados de mais baixa densidade (turmalina, metaestáveis e instáveis). Duas hipóteses, relacionadas ou não entre si, podem explicar as diferenças encontradas entre os campo de dunas. A primeira evoca maior volume de areia disponível para o transporte eólico na praia Grande do Sul, ligado à maior largura e menor declividade da plataforma interna adjacente. A segunda hipótese considera que o contraste de orientação da linha de costa favorece a manutenção do aporte eólico dentro do sistema praia - campo de dunas cuja direção seja mais paralela ao vento efetivo de NE, portanto na praia Grande do Sul. As diferenças granulométricas podem ser explicadas pela extensão dos campos de dunas. O campo de dunas mais extenso (praia Grande do Sul) produziria sedimentos mais finos e melhor selecionados devido à maior distância de transporte. / ln the active transgressive dunefields of Santa Catarina mid-south coast, two eolian facies associations (coastal draas) are recognizable, based in morphological criteria, named proximal and distal, The proximal facies association predominates at south of Santa Marta cape and extends for many kilometers along the coast, without presenting deflationary facies. The distal facies association predominates at north from Laguna (SC). lt has shorter length and a deflation plain that separates the dunefield from the beach. A faciological study was carried out in both facies associations, with the purpose of confronting the morphological facies (process-form) with their correspondent depositional facres (form-product), based on descriptions of grain size, mineralogy, sedimentary structures and bounding surfaces. The studied dunefields locate adjacent to the lbiraqüera beach, lmbituba county, and Grande do Sul beach, Jaguaruna county, corresponding to the distal and proximal facies association, respectively. There are important differences between these two dunefields related to their beach-dune system characteristics, faciology, shape, size, volume of sediments and relationship between the orientation of the coastline and the effective wind direction. The lbiraqüera beach has two cells of longshore drift current, one with NE direction and the other with SW direction, which divergence point locates at the mid of the beach extension. Foredunes occur along the whole beach, although they have morphological variations from NE to SW. At NE the foredunes appear to be instabilized by the great amount of sediments budged in this area. Toward the SW limit of the beach, the sand supply is reduced, and consequently, the foredunes are more stabilized, and have a ridge shape. The lbiraqüera dunefield has a parabolic geometry, extension of few kilometers and migrates infand, separated from the beach by a vegetated deflation plain. Its long axis is 25° oblique to the coastline. Trailing ridges and gegenwalle ridges are the facies that limit the dunefield and the deflation plain. Barchanoid chains, lineal extensions, interdune depressions and remnant knobs occur inside the dunefield. Precipitation ridge and parabolic depositional lobe are respectively in the rnner marg¡n and in the front of the dunefield. From NE to SW the dunefield trend to increase the textural and mineralogical maturity. The Grande do Sul beach presents net longshore drift, to NE. Along its extension, transversal dunes occur beside the superior foreshore, excepting the area between Arroio Corrente and Campo Bom, where there are foredunes. The Grande do Sul dunefield, with extension of tens of kilometers, migrates parallel to the beach. Non vegetated morphological facies predominate in this dunefield due to the absence of deflation plain. Between the transversal dunes, interdune plains occur, over which nebkhas are frequently found. Southward, the dunefield becomes a huge sand mass, with barchanoid chains and transversal dunes, ending with depositional lobes and precipitation ridges in the fore and inner border respectively. From NE to SW, along the dunefield, there Is a trend to fining and decreasing in the heavy minerals content and ZTR index, The Grande do Sul dunefield, when compared with Ibiraqüera dunefield, has larger dimensions, finer grain size and higher content of low density heavy minerals (like tourmaline, metastable and instable). Two hypotheses can explain the differences between these dunefields. The first one emphasizes the sand volume in each dunefield. Apparently, the Grande do Sul dunefield has larger sand volume available to the eolian transport and this sand probably comes from the adjacent inner shelf, which is wider and gentler than the lbiraquera\'s inner shelf. The second hypothesis considers the angular relation between shoreline orientation and the effective wind direction. The maintenance of the eolian supply is favored inside the beach-dunefield system where the wind direction is more parallel to the prevalent wind from NE, i.e. the Grande do Sul dunefield. The grain size differences are explained by the length of the dunefields. The distance of transport is greater in Grande do Sul dunefield because it is longer than lbiraqüera dunefleld. This would produce more reworked, finer and better sorted sediments.

En el mundo actual es cada vez más evidente la tendencia de cambiar las fuentes de energías tradicionales por otras que sean más limpias, eficientes, y que además estén al alcance del sector rural. Una de estas alternativas energéticas es la energía eólica, para la cual se utilizan máquinas conocidas como aerogeneradores; los cuales convierten la energía cinética del viento en energía eléctrica. Dado que la velocidad del viento aumenta con la altura, se prefiere que los aerogeneradores se ubiquen a cierta distancia suelo, para lo cual cuentan con estructuras que las posicionan a la altura ideal. Dichas estructuras son típicamente torres esbeltas y deben soportar el peso de los equipos, el empuje del viento a lo largo de la estructura, cargas sísmicas, entre otras; por tal motivo el diseño de estos componentes estructurales debe tener en cuenta todos los factores de diseño para asegurar el correcto funcionamiento del aerogenerador. La presente tesis tiene como objetivo conocer el comportamiento estático y dinámico de un aerogenerador prototipo de 3kW, como una iniciativa de apoyo al sector rural, utilizando simulación numérica por el método de elementos finitos (MEF). Para lograr el objetivo planteado se realizó un estudio previo analítico de los componentes estructurales para poder obtener valores de esfuerzos, desplazamientos y reacciones referenciales, así como un estudio vibratorio de la torre para obtener valores de frecuencias naturales referenciales. Al comparar los valores obtenidos se encontró que los errores porcentuales entre los distintos métodos estuvieron alrededor de 10% Posteriormente se realizaron diversos ensayos en modelos cada vez más complejos hasta llegar a modelos que se asemejaron en gran medida a la estructura del aerogenerador y que también cumplieron los criterios y resultados analíticos. Luego de tener un modelo totalmente validado se procedió a cargar el modelo con distintas combinaciones de carga para evaluar el comportamiento de la estructura bajo diversas condiciones. Después de evaluar los diversos resultados obtenidos se determinó que el mayor problema de la torre se encuentra en la unión entre la torre y cables tensores (factor de seguridad de 1.14); las cuales en caso de fallar comprometerían toda la estructura de la torre. Por lo tanto se propusieron modificaciones para evitar un colapso inmediato en caso alguna de las uniones falle. / Tesis

Las energías renovables constituyen un recurso importante en el mundo ya que no contaminan el ambiente en comparación con los recursos fósiles. En el mundo se cuenta con un gran potencial de fuentes de energía renovables como el agua (energía hidráulica), los desechos (biomasa), aire (energía eólica), entre otros. Sin embargo, el potencial total de estas energías no son aprovechadas debido a factores como costos, falta de lugares idóneos para su implementación y factores que pueden afectar en muchos casos el hábitat de los animales. En el Perú, el potencial teórico de energía eólica es de alrededor de 22 000 MW contra una capacidad instalada de 239 MW, lo cual representa 1 % del total que se podría obtener. Las principales barreras para un mayor aprovechamiento del potencial eólico son los costos y la tecnología. Dado que el potencial de energía eólica y su crecimiento está basado en la altura de las torres de los aerogeneradores, su desarrollo se ve impedido por el transporte y la maquinaria necesaria para su instalación a más de 100 m de altura. Por ello, en el presente trabajo se desarrolla el diseño de un sistema generador de electricidad con una estructura tipo cometa como dispositivo para captar la energía cinética del aire a alturas mayores a 100 m. El diseño cuenta con una cometa que está unida mediante cables a una unidad de control que cuenta con dos motores DC que modifican el perfil de la cometa para controlar su trayectoria. La unidad de control se une también mediante cables a una estación en tierra donde se encuentra un tambor que transmite el movimiento al generador. En la estación en tierra se ubica un motor AC para retornar la cometa una vez que esta haya alcanzado la altura máxima de operación. El generador se conecta a un banco de baterías para almacenar la energía producida. El control de la trayectoria se realiza mediante un control en tiempo real y módulos de posicionamiento, así como sensores de velocidad de viento, sensores de fuerzas, temperatura y voltaje para asegurar la seguridad del sistema. La metodología del diseño propuesto se delimita a partir del estado del arte encontrado. Luego, se definen los conceptos de solución y se evalúa el concepto de solución óptimo. Se realiza también una evaluación de los sensores y actuadores a usar a partir de los requerimientos establecidos, y se define una estrategia de control para la trayectoria en la generación de energía. El resultado final del diseño se muestra en las ilustraciones del documento y planos. / Tesis

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:36:58Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2173_1.pdf: 8036702 bytes, checksum: 923c1759da32583cdb2ef779054c2554 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Este trabalho tem como objetivo a proposição de uma metodologia para avaliação do aproveitamento da energia eólica em ambiente urbano. O método proposto consiste na extração e aquisição digital de formas geométricas, alturas e volumetrias das edificações e na obtenção de padrões tridimensionais simulados dos fluxos eólicos em uma região de interesse. A implementação da proposta de metodologia ocorreu com a aplicação de ferramentas computacionais de baixo custo. O estudo de caso escolhido para a verificação da aplicabilidade do procedimento proposto foi uma área do bairro de Boa Viagem (Recife-PE) de frente ao Parque Natural Municipal dos Manguezais Josué de Castro no intuito de avaliar a possibilidade do aproveitamento do potencial eólico em toda região. Os resultados obtidos indicaram que as maiores edificações induzem uma diminuição nas velocidades dos ventos em cerca da metade da extensão do manguezal, havendo na outra parte, uma recuperação da velocidade dos mesmos. Em termos energéticos, esse impacto corresponderia a uma variação na densidade de energia eólica disponível no Parque dos Manguezais de aproximadamente 0,88MWh/m² ao ano a 50 metros de altura. Com relação aos campos de ventos gerados próximos às edificações, observou-se um aumento das velocidades na parte frontal e intensidade de turbulência nas vizinhanças. Para um dos edifícios avaliados, associado ao aerogerador de maior desempenho na geração elétrica, a energia produzida seria de 9,4MWh/ano

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:37:49Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo5358_1.pdf: 2371419 bytes, checksum: 9e35f2575d714f7e248df41f035db1da (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Vários estudos já comprovaram que o potencial eólico brasileiro, principalmente no nordeste, onde os ventos têm uma importante característica de complementaridade em relação às vazões do rio São Francisco, pode contribuir significativamente para o suprimento de energia elétrica. O aproveitamento deste potencial eólico aumentaria a capacidade de geração e a diversificação da matriz energética nacional e, consequentemente, diminuiria os riscos de desabastecimento de energia elétrica. Entretanto, o uso das forças dos ventos para produção de energia produz alguns inconvenientes, tais como, a incertezas na geração e a dificuldade no planejamento e operação do sistema elétrico. Portanto, é imprescindível à aplicação de ferramentas ou técnicas capazes de predizer a energia a ser fornecida por estas fontes. No Brasil, os investimentos em fontes alternativas iniciaram-se de forma tímida e tardia, inclusive em geração eólica. Do ponto de vista de modelos de previsões de ventos e geração eólica, isto não é diferente. Sendo assim, este trabalho propõe e desenvolve vários modelos de previsões a partir de técnicas de Redes Neurais Artificiais; Análise de Multiresolução de sinais usando Transformada Wavelet; e Modelos Estatísticos. Os modelos aqui propostos foram ajustados para realizar previsões com horizontes variáveis de até vinte e quatro horas. Estes serviram para uma análise comparativa através dos resultados encontrados durante os testes dos mesmos, que ajudou a identificar as vantagens e desvantagens de cada técnica. Além disto, estes poderão ser implementados e desenvolvidos para operação, mitigando alguns dos inconvenientes da geração eólica de energia