Pesquisa sobre o efeito de fenômenos solares no potencial energético solar-eólico
Date
2015-09-11Metadata
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Esta tese analisa os dados mensais das séries históricas dos ciclos de
insolação, radiação solar e velocidade média dos ventos para melhorar o
prognóstico de longo prazo na localização de áreas para fontes eólicas e solares de
geração de potência elétrica. Como estudo de caso, tomou-se o período de dados
de 1961 a 2008 para definir imprecisões de longo prazo que podem ocorrer no
estado do Rio Grande do Sul, Brasil, na estimativa da tendência comportamental das
variáveis meteorológicas e compará-las com dados medidos, testando assim, a
homogeneidade das informações. As análises das variáveis climáticas foram
realizadas através de modelos ARIMA (modelos autorregressivos integrados de
média móvel), por meio da metodologia Box & Jenkins e do estudo da sazonalidade
com modelos X11 ARIMA em níveis de significância estatística de 5%. Neste estudo,
o período entre 1961 e 2011 indicou que os índices de insolação não foram
suficientes para superar os valores verificados nas décadas de 1960 e 1970, em que
os percentuais foram na maioria dos meses da ordem de -1% abaixo da média
histórica. Os dados observados da insolação sugerem tendências decrescentes nas
décadas de 1980 e 1990, pela presença do fenômeno global dimming sobre o
estado do Rio Grande do Sul contribuindo para menores níveis de radiação solar.
Foi constatada também uma possível quebra estrutural na série eólica em agosto de
2001 através do teste CUSUMQ (soma acumulada dos quadrados dos resíduos
recursivos) e do teste de Lane et al. (2002), conduzindo a valores maiores e
superestimando o prognóstico final do potencial eólico. Também foi constatada,
redução em seis dos doze meses do ano na velocidade média dos ventos no
período de 2003 a 2011. A estação da primavera, geralmente com o maior potencial
eólico, indicou uma maior média de redução enquanto a estação de menor potencial
eólico, o outono, mostrou um comportamento inverso para este mesmo período.
Através da análise espectral, realizada pelo método de Fourier, as séries históricas
de insolação e radiação solar mostraram também ciclos com amplitudes possíveis
de influenciar as mensurações do potencial energético solar. Com estas variações temporais nos dados, as previsões de localização de centrais eólicas e fotovoltaicas
ficam seriamente prejudicadas, uma vez que as oscilações meteorológicas de longo
prazo podem variar sensivelmente na melhor localização de áreas para geração de
energia elétrica.