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Previous issue date: 2018-02-26 / Não recebi financiamento / Electricity generation is a global challenge to be faced by several countries. This has led to the pursuit and development of new clean technologies to sustainable supply of the growing world demand for energy. Currently the main sources of renewable energy are: biomass, solar, geothermal, tidal, wind on and offshore (land and sea). Among these sources, wind energy presents worldwide growth and recently a significant increase in its use in the offshore segment. Brazil is among the ten largest onshore wind power producers in the world, however it does not have yet any offshore wind farms. The country has great potential for exploration of offshore wind power, since there are large population concentrations with increasing energy demands in coastal areas and an Exclusive Economic Zone (EEZ) of approximately 3.5 × 10^6 km^2. The objective of this work was to develop a methodology for the use of offshore wind energy through the proposal of an offshore wind farm on the Southeast coast of Brazil. The study was carried out for the Southeast region of Brazil in order to complement the energy matrix of the region, which today is mostly composed of hydroelectric power plants. The offshore wind farm proposal was carried out following the methodology developed in this work, which is based on two different types of data collection sources: ocean buoys and automatic meteorological stations. Weibull frequency distributions were calculated for each data collection source, power curve and capacity factor for the selected wind turbines in each locality, in order to identify the best location for the utilization of offshore wind energy in the Southeast region. The location of the collection point Cabo Frio 2 presented the best wind characteristics for offshore wind energy production, however its installation would require great complexity, so the selected collection point for the installation of an offshore wind farm in this work was the station A606 - Arraial do Cabo. The capacity factor calculated in the selected region was 0,51 for the wind turbine with lower power and 0,39 for the wind turbine with higher power, and the calculated wind speed at the reference height was 7,77 m/s, which is an adequate value for wind energy production. The wind farm proposed for this region is capable of supplying annually 604.461 MWh through 39 wind turbines, which are enough to supply the energy demand of approximately 115,870 residences during the whole year in a county located in the state of Rio de Janeiro. / A geração de energia elétrica é um desafio mundial a ser enfrentado por vários países. Isso tem levado a busca e desenvolvimento de novas tecnologias limpas para o abastecimento de forma sustentável da crescente demanda mundial por energia. As principais fontes de energia renováveis da atualidade são: biomassa, solar, geotérmica, maremotriz, eólica on e offshore (terra e mar). Dentre essas fontes, a energia eólica sinaliza crescimento mundial e recentemente um aumento significativo na sua utilização no segmento offshore. O Brasil está entre os dez maiores produtores mundiais de energia eólica onshore, entretanto ainda não possui empreendimentos eólicos offshore. O país possui grande potencial para exploração da fonte eólica offshore, visto que existem grandes concentrações populacionais com crescentes demandas energéticas em áreas costeiras e uma Zona Econômica Exclusiva (ZEE) de aproximadamente 3.5 × 10^6 km^2. O objetivo deste trabalho foi desenvolver uma metodologia para utilização da energia eólica offshore através da proposta de um parque eólico offshore no litoral Sudeste do Brasil. O estudo foi realizado para a região Sudeste do Brasil com intuito de complementar a matriz energética elétrica da região, que hoje é em sua maioria composta por hidroelétricas. A proposta do parque eólico offshore foi realizada seguindo a metodologia desenvolvida neste trabalho, que se baseia em dois diferentes tipos de fontes de coleta de dados: boias oceânicas e estações meteorológicas automáticas. Foram calculadas as distribuições de frequência de Weibull para cada fonte de coleta de dados, curva de potência e o fator de capacidade para os aerogeradores selecionados em cada localidade, com objetivo de identificar a melhor localização para utilização de energia eólica offshore na região sudeste. Os resultados mostram que, dentre os pontos de coleta de dados analisados, o local do ponto de coletas Cabo Frio 2 apresentou as melhoras características de ventos para exploração de energia eólica offshore, entretanto sua instalação demandaria grande complexidade, por isso o ponto de coleta selecionado para instalação de um parque eólico offshore neste trabalho foi a estação A606 - Arraial do Cabo. O fator de capacidade calculado na região selecionada foi de 0, 51 para o aerogerador com menor potência e 0,39 para o aerogerador com maior potência, e a velocidade no local calculada na altura de referência foi de 7,77 m/s, que é um valor adequado para produção de energia eólica. O parque proposto para esta região é capaz de fornecer anualmente 604.461 MWh, utilizando 39 aerogeradores, que são suficientes para abastecer cerca de 115.870 domicílios durante todo o ano para um município localizado no estado do Rio de Janeiro.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/10122 |
| Date | 26 February 2018 |
| Creators | Gomes, Mateus Sant'Anna de Sousa |
| Contributors | Moris, Virgínia Aparecida da Silva, Nunes, Andréa Oliveira |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Câmpus Sorocaba, Programa de Pós-graduação em Engenharia de Produção (Campus SOROCABA), UFSCar |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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