Avaliação de ferramentas e métodos para a elaboração de mapas eólicos

Abstract

Este trabalho apresenta uma avaliação de ferramentas e métodos para elaboração de mapas eólicos aplicados a projetos de centrais eólicas. Os mapas eólicos têm como função a determinação do potencial eólico local e servem de base para a locação de turbinas eólicas. Os modelos estudados estão implementados em ferramentas amplamente utilizadas no meio eólico: WAsP e o WindSim. Essas ferramentas apresentam parâmetros de entrada padrão que quando não ajustados podem resultar em extrapolações errôneas, visto a não representação correta do ambiente estudado. Para o estudo foi utilizado um ano de dados de intensidade e direção do vento provenientes da campanha de medição de duas torres anemométricas, com medições em três níveis de altura (20, 50 e 78 metros), localizadas numa região de complexidade topográfica moderada no interior da Paraíba - Brasil. Na primeira análise a comparação é realizada entre os valores calculados através de extrapolações das medições nas torres e os valores medidos nas torres, sem alterar os parâmetros padrão das ferramentas. Nesta análise, o modelo CFD do WindSim apresentou desvio médio quadrático de 2,18%, enquanto o modelo WAsP apresentou desvio médio quadrático de 10,21%, quando comparado com as medições nas torres. Na segunda análise os parâmetros de entrada do WAsP foram corrigidos para que fossem mais representativos para a atmosfera local, com ênfase para o parâmetro que representa a estabilidade atmosférica. A estabilidade atmosférica foi modelada através do gradiente vertical de temperatura medido na região estudada, com medições de temperatura em dois níveis de altura. Com esse ajuste o desvio médio quadrático do WAsP para a segunda análise diminuiu para 6,80%. Na terceira análise foram comparados todos os pontos dos mapas eólicos gerados pelo WAsP e pelo WindSim para área de interesse. Neste caso, verificou-se sobre estimativas na velocidade do vento de até 21% do mapa eólico WAsP em relação ao WindSim e sub estimativas de até 23%