Orientador: André Tosi Furtado / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-23T19:03:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Camillo_EdilaineVenancio_D.pdf: 1536985 bytes, checksum: 955a164918a64a5512f3e46d49c8bb87 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O principal objetivo deste trabalho é analisar a pertinência das políticas brasileiras de inovação em energia eólica, iniciadas com o Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de Energia (PROINFA). Especificamente, questiona-se (i) se houve lacunas nas políticas brasileiras; (ii) se a estratégia de promoção à energia eólica foi a mais adequada para entrar nesta indústria; (iii) se o país poderia ter seguido por outro caminho e desenvolvido uma indústria nacional energia eólica. Para a realização dessa análise, foram construídos quadros de referência a partir do estudo da experiência de dois grupos de países líderes na indústria de energia eólica: os pioneiros ou inovadores - Dinamarca, Alemanha e Estados Unidos - e os latecomers ou seguidores - Espanha, China e Índia. A elaboração dos quadros de referência baseou-se em um mapeamento das políticas de inovação em energia eólica desses países. Em linha com as abordagens evolucionária e sistêmica do processo de inovação, a construção desses quadros, bem como o desenvolvimento da análise proposta, se norteou pelos seguintes argumentos: (i) as políticas de inovação tem um caráter multifacetado e devem atuar de forma concomitante e coordenada em esferas diversas; (ii) as políticas de inovação coevoluem com a tecnologia e a indústria, de forma que os instrumentos de promoção devem ser ajustados ao contexto do país e da indústria no mundo. Os quadros de referência corroboraram esses argumentos e possibilitaram identificar os elementos essenciais que devem orientar a formulação de uma política de inovação em energia eólica. A análise do caso brasileiro levou em consideração tanto esses elementos essenciais, quanto o contexto da indústria de energia eólica no Brasil e no mundo na época em que os instrumentos regulatórios ou de incentivo foram instituídos no país. Dessa análise, concluiu-se que (i) houve um claro descompasso entre o estágio de desenvolvimento da tecnologia no Brasil e no mundo; (ii) as políticas brasileiras de inovação em energia eólica focaram predominantemente a esfera do mercado, prescindido de uma esfera fundamental de promoção, a das políticas tecnológicas e, por consequência, da realização de esforços de aprendizado; e, ainda, (iii) tendo em vista o momento que o país entrou na indústria, o caminho poderia ter sido diferente, caso as políticas de mercado, de desenvolvimento industrial e de ciência e tecnologia tivessem convergido para promover a inovação / Abstract: This research aims at analyzing the adequacy of the wind energy innovation policies in Brazil, which began with the Incentive Program in Alternative Energy Sources (PROINFA). The main research questions are: what were the gaps of Brazilian policies; was the Brazilian wind energy promotion strategy appropriate to the industry worldwide and local environment; could Brazil have taken another path. The analysis is based on policies framework in wind energy innovation was build upon a study of the experience of two groups of countries: the pioneers or innovators - Denmark, Germany and the United States - and the latecomers - Spain, India and China. The evolutionary and systemic approach of the innovation process has oriented the development of these policies framework, and the main research hypotheses were: (i) the innovation policies bring together several different instruments and must impact several field coincidentally; (ii) the innovation policies co-evolve with industry and technology, which implies that incentive measures ought to be adjusted to the world industry and local environment. The policies framework has corroborated the main hypotheses and allowed us to identify the fundamental aspects that should guide the formulation of an innovation policy on wind energy. The analysis has taken into account both these aspects and the world industry and local environment. The main research conclusions were: (i) there was a clear mismatch between Brazilian policies and the technology development stage; (ii) Brazilian policies were focused on creating a market for wind energy, missing out on technology policies and the stimulation of technology learning; (iii) the path pursued by the country could have been different if it had the market, industrial development and science and technology policies focused on encouraging innovation / Doutorado / Politica Cientifica e Tecnologica / Doutora em Política Científica e Tecnológica

Orientadores: Ennio Peres da Silva, Newton Pimenta Neves Junior / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-20T12:25:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Furlan_AndreLuis_D.pdf: 2850462 bytes, checksum: cf9586ce36bd523119ff4727d43989f7 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Este trabalho faz uma análise técnico-econômica do uso do hidrogênio como meio armazenador de energia elétrica proveniente de fonte eólica, cuja natureza imprevisível do vento não pode garantir sua quantidade de energia elétrica ofertada. Para resolver este problema, foram propostos dois sistemas de armazenamento operando de modos diferentes, para os quais foi desenvolvido um modelo matemático para o dimensionamento deles, implementado numa planilha eletrônica, no qual foram consideradas as principais características e eficiências dos equipamentos que compõem os sistemas, bem como a garantia física característica da usina eólica. A seguir, foi realizada uma análise econômica dos sistemas tendo sido verificado que o custo de produção da energia elétrica a partir do primeiro modo de operação proposto foi aproximadamente 47,5% maior que o custo de produção de energia da usina eólica sem armazenamento (130 R$/MWh) e, considerando o segundo modo, a diferença foi 92% maior. No caso da energia elétrica gerada pela célula a combustível o valor obtido foi de 1.180,00 R$/MWh e 1.250,00 R$/MWh considerando, respectivamente, o primeiro e segundo modo de operação / Abstract: The current work aims to present a technical-economical analysis of the use of hydrogen as a means to store energy generated by wind power systems, since the wind regime is unpredictable and thus there is no guarantee for the amount of power offered. First of all, two storage systems were proposed and a mathematical model was established considering the main features and efficiencies of the equipment that compose the systems as well as the wind power energy guarantee. Secondly, an economic analysis of those systems was carried out. The cost of power generation for the first mode of operation was approximately 47,5% larger than that of a similar wind power system without storage (130 R$/MWh) and, concerning the second mode, the power cost was 92% larger. Regarding the energy generated by the fuel cell only, the power cost was respectively 1.180,00 R$/MWh and 1.250,00 R$/MWh for each of the operation modes / Doutorado / Engenharia Mecanica / Doutor em Planejamento de Sistemas Energéticos

[pt] O efeito magnus é verificado experimentalmente em túnel de vento, para escoamentos com números de Reynolds variando de 1,3 x 10 elevado 4 a 4,3 x 10 elevado a 4. Os resultados são avaliados em termos absolutos e adimensionalizados. Levando-se em conta as incertezas provenientes do método de ensaio, são feitas comparações com da dos obtidos por outros pesquisadores. São avaliadas as possibilidades de utilização do efeito em captação de energia eolica, e é também realizado um estudo da influência da forma de Magnus na trajetória de projetis estabilizados giroscopicamente. / [en] The Magnus effect is experimentally studied in a wind tunnel for Reynolds number range from 1,3 x 10 (to) 4 to 4,3 x 10 (to) 4. The results are analysed and compared for both dimensionless and dimensionalized parameters. The uncertainties are estimated and the results compared to those of other investigators. The possibilities of utilization of Magnus effect in wind power generation are analyzed together with its influence in trajectories of spin-stabilized projectiles.

The need for a sustainable energy supply is widely recognized, as formulated under goal 7 of the United Nations’ Sustainable Development Goals. Yet, on the local level problems may arise with the implementation of renewable energy systems, such as wind power. Issues around visual intrusion of the landscape, noise and shadow flicker, and concerns over wildlife protections are often in the heart of local resistance to wind power projects. The aim of this thesis is to closely examine the developments for wind power in the city of Euskirchen in Germany, including the planning and decision making processes, with regards to milestones and obstacles encountered over the last two decades. The analysis applies the methodology of a qualitative case study. Furthermore, views and opinions of involved and affected parties are collected through semi-structured interviews, and analysed through the lenses of social acceptance and public participation. Finally, from the examination of the planning and decision making processes and the discovered local attitudes towards wind energy, recommendations will be formulated to guide future wind power developments in the region.

This diploma thesis evaluates the present standing of the wind energy in the Czech republic and in the world. It targets the results of new installed wind power stations to the economy. It ilustrates the preparation procedure. It shows the reasons why to invest to the wind energy. It is concerned with the question, if the building-up of wind power plant has the perspective of economic efficiency. It points out the effect on the environment and health.

The main goal of this thesis is to evaluate current status of renewable energy sources in China and to reveal current problems of this sector. In the first chapter, renewable energy sources are theoretically defined. In the second chapter, the whole energy sector of China is analysed with emphasis on the role of renewable energy sources, their share on primary energy consumption and their share in electricity production. The last chapter covers sector of wind energy in a detail. It analyses feed in tariffs or issues of energy grid. It also discusses economic profitability of wind power plants, their manufacture industry and overall future potential.

<p>In this dissertation, we develop a novel methodology for characterizing and simulating nonstationary, full-field, stochastic turbulent wind fields. </p><p>In this new method, nonstationarity is characterized and modeled via temporal coherence, which is quantified in the discrete frequency domain by probability distributions of the differences in phase between adjacent Fourier components.</p><p>The empirical distributions of the phase differences can also be extracted from measured data, and the resulting temporal coherence parameters can quantify the occurrence of nonstationarity in empirical wind data.</p><p>This dissertation (1) implements temporal coherence in a desktop turbulence simulator, (2) calibrates empirical temporal coherence models for four wind datasets, and (3) quantifies the increase in lifetime wind turbine loads caused by temporal coherence.</p><p>The four wind datasets were intentionally chosen from locations around the world so that they had significantly different ambient atmospheric conditions.</p><p>The prevalence of temporal coherence and its relationship to other standard wind parameters was modeled through empirical joint distributions (EJDs), which involved fitting marginal distributions and calculating correlations.</p><p>EJDs have the added benefit of being able to generate samples of wind parameters that reflect the characteristics of a particular site.</p><p>Lastly, to characterize the effect of temporal coherence on design loads, we created four models in the open-source wind turbine simulator FAST based on the \windpact turbines, fit response surfaces to them, and used the response surfaces to calculate lifetime turbine responses to wind fields simulated with and without temporal coherence.</p><p>The training data for the response surfaces was generated from exhaustive FAST simulations that were run on the high-performance computing (HPC) facilities at the National Renewable Energy Laboratory.</p><p>This process was repeated for wind field parameters drawn from the empirical distributions and for wind samples drawn using the recommended procedure in the wind turbine design standard \iec.</p><p>The effect of temporal coherence was calculated as a percent increase in the lifetime load over the base value with no temporal coherence.</p> / Dissertation

Orientador: Márcio Antonio Cataia / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-26T08:33:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Traldi_Mariana_M.pdf: 8306872 bytes, checksum: f0539783d4d01e556881bd2991c1b6c2 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Desde 2004 no Brasil tem havido uma crescente expansão da instalação de parques eólicos para geração de energia elétrica. No Brasil a fonte hegemônica na produção de energia elétrica sempre foi à hídrica. Contudo, a partir da crise do Apagão de 2001, que resultou no déficit na oferta de energia no macrossistema elétrico brasileiro o Estado tem buscado aumentar a oferta de energia elétrica através da diversificação da matriz elétrica nacional. Entre as fontes que vem ganhando importância está a fonte eólica. Desta forma, apresentamos nesta dissertação um panorama dos novos usos do território que resultam da instalação dos parques eólicos nos municípios de João Câmara (RN) e Caetité (BA), localizados no semiárido brasileiro. Buscamos desmistificar afirmações que sustentam serem os parques eólicos promotores do desenvolvimento local e grandes vetores de incremento na arrecadação de tributos municipais e estaduais. Identificamos assim os nexos entre a instalação dos parques eólicos e as necessidades impostas aos lugares pelo macrossistema elétrico brasileiro / Abstract: Although, the hegemonic power in the production of electricity has always been hydroeletric, since 2004 has been an increasing expansion of the installation of wind farms for power generation. The crisis known as Blackout 2001 resulted in a deficit of energy supply in the Brazilian large technological system. As a solution the Brazilian state has decided to increase the supply of electricity through the diversification of the national energy matrix. Among the sources that is gaining importance is wind power. Thus, we present in this paper an overview of the new uses of the territory resulting from the installation of wind farms in João Câmara (RN) and Caetité (BA) located in the Brazilian semiarid region. We seek to debunk claims that support wind farms being promoters of local development and large increment vectors in the collection of state and local taxes. Thus identify the links between the installation of wind farms and the needs imposed by the Brazilian technological large system / Mestrado / Análise Ambiental e Dinâmica Territorial / Mestra em Geografia

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2017-07-17T16:14:10Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Dissertação_Camila F. Wanderley de C. B. Moraes_versão Final.pdf: 2535411 bytes, checksum: d1c049b373557622907f11095871b5d0 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-17T16:14:11Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Dissertação_Camila F. Wanderley de C. B. Moraes_versão Final.pdf: 2535411 bytes, checksum: d1c049b373557622907f11095871b5d0 (MD5) Previous issue date: 2015-02-27 / O crescimento da energia eólica no Mundo vem fomentando a geração de uma grande quantidade de dados observacionais oriundos de torres anemométricas. Tais dados são imprescindíveis a várias aplicações, entre as quais se destacam: a análise de viabilidade com respeito à implantação de centrais eólicas (na fase de prospecção) e avaliação do desempenho dos aerogeradores (na fase de operação da central eólica). Por exemplo, os dados observacionais do vento em superfície são empregados para a parametrização, calibração e validação dos modelos utilizados na avaliação do recurso eólico. Portanto, a análise de viabilidade para implantação de centrais eólicas é fortemente dependente da qualidade dos dados observacionais. Porém, apesar da importância de tais dados, são ainda extremamente escassas as publicações sobre garantia e controle de qualidade aplicados a dados anemométricos. De maneira a tentar mitigar esta lacuna do setor eólico, propõe-se, neste trabalho, um procedimento objetivo (automático) para a garantia da qualidade que permita o tratamento de quantidades massivas de dados observacionais, quantidades para as quais se tem como inviável o emprego de procedimentos subjetivos (baseados, por exemplo, no “olho treinado” de um meteorologista) ou mesmo semiobjetivos (semiautomáticos). O procedimento objetivo proposto está baseado em uma sequência de testes organizados em duas grandes classes: testes globais (que avaliam a qualidade de uma série temporal como um todo) e testes locais (que avaliam a qualidade de conjuntos de dados e mesmo dados individuais), sendo 3 as principais inovações deste trabalho: a introdução de uma análise paramétrica objetiva no teste do limite, a realização de um teste objetivo de consistência espacial para a verificação de dados individuais e (a mais relevante) a aplicação de um método objetivo para inferir os parâmetros dos testes. O procedimento objetivo proposto para a garantia da qualidade foi experimentado sobre os dados observacionais de velocidade média do vento (integrados em 10 min) oriundos de quatro torres anemométricas localizadas no litoral do Rio Grande do Norte. Tanto o procedimento como os resultados são aqui apresentados e discutidos. / The world wind power growth has been responsible for the generation of a huge amount of observational data from anemometrical masts. Such data are essential to several applications, being highlighted some of them: the feasibility analysis with respect to the deployment of wind farms (in the exploration phase) and the performance evaluation of wind turbines (during the wind farms operation phase). For example, surface wind observational data are used for parameterization, calibration and validation of models used for the wind resource assessment. Therefore, the feasibility analysis concerning the installation of wind farms is strongly dependent on the observational data quality. However, despite the importance of such data, publications on quality assurance and quality control applied to observational wind data are extremely scarce. In order to try to mitigate this gap in the wind sector, this work aims to establish an objective (automatic) procedure for quality assurance which addresses the treatment of a massive amount of observational data considering that for such amount it is unfeasible the employment of subjective procedures (for example, based on the "trained eye" of a meteorologist) or even a semi-objective (semi-automatic) procedure. The proposed objective procedure is based on a sequence of tests organized into two classes: the global tests (which evaluate the quality of a time series as a whole) and the local tests (which evaluate the quality of data clusters and even individual data), being the main innovations the addition of a parametric analysis in the range test, the addition of an objective spatial consistency test for verifying individual data and the (most important) the employment of an objective method to infer parameters of the tests. The proposed objective procedure for quality assurance was tested on 10 min-averaged wind speed observational data from four anemometrical masts located in the coastal region of the state of Rio Grande do Norte, Brazil. Both the procedures and the results are presented here.

Orientador: Yaro Burian Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-26T17:40:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ferraz_DouglasRocha_M.pdf: 8421723 bytes, checksum: f650d1c3f8022b8a222f806b04eb0834 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O sistema construído nesta tese estima a geração elétrica em determinado local passível de instalação de uma usina de geração eólica. Sua arquitetura utiliza um processador que recebe dados de uma estação meteorológica de baixo custo e as envia para um servidor na nuvem. Este servidor analisa os dados e as projeções de geração eólica podem ser estimadas em tempo real / Abstract: The following thesis describes the construction and implementation of an open-source wind resource assessment system. The architecture uses an embedded processor that fetches environmental data from a low-cost weather station, and sends it to a cloud server where analyses such as projections of energy generation potential can be made in real time. The authors believe such a system can facilitate the inexpensive assessment of wind resources, especially in developing and transition economies, and thereby contribute to the development of renewable energy systems / Mestrado / Automação / Mestre em Engenharia Elétrica