| 1. Identity statement | ||||||||||||||||
| Reference Type | Thesis or Dissertation (Thesis) | |||||||||||||||
| Site | mtc-m16c.sid.inpe.br | |||||||||||||||
| Holder Code | isadg {BR SPINPE} ibi 8JMKD3MGPCW/3DT298S | |||||||||||||||
| Identifier | 8JMKD3MGP8W/36DNGSL | |||||||||||||||
| Repository | sid.inpe.br/mtc-m18@80/2009/11.15.16.15 (restricted access) | |||||||||||||||
| Last Update | 2010:04.13.14.09.45 (UTC) sergio | |||||||||||||||
| Metadata Repository | sid.inpe.br/mtc-m18@80/2009/11.15.16.15.50 | |||||||||||||||
| Metadata Last Update | 2020:04.28.17.49.09 (UTC) administrator | |||||||||||||||
| Secondary Key | INPE-16643-TDI/1606 | |||||||||||||||
| Citation Key | Pes:2010:Pe2020 | |||||||||||||||
| Title | Estudo do impacto das mudanças climáticas no potencial eólico no estado do Rio Grande do Sul. Para os períodos de 2010 a 2040 e 2070 a 2100  | |||||||||||||||
| Alternate Title | Study of the impacts of climate changes on the wind potential for the state of Rio Grande do Sul for the periods of 2010 to 2040 and 2070 to 2100 | |||||||||||||||
| Course | MET-SPG-INPE-MCT-BR | |||||||||||||||
| Year | 2010 | |||||||||||||||
| Date | 2009-11-27 | |||||||||||||||
| Access Date | 2024, Apr. 19 | |||||||||||||||
| Thesis Type | Dissertação (Mestrado em Meteorologia) | |||||||||||||||
| Secondary Type | TDI | |||||||||||||||
| Number of Pages | 172 | |||||||||||||||
| Number of Files | 1 | |||||||||||||||
| Size | 4050 KiB | |||||||||||||||
| 2. Context | ||||||||||||||||
| Author | Pes, Marcelo Pizzuti | |||||||||||||||
| Group | MET-SPG-INPE-MCT-BR | |||||||||||||||
| Committee | Pezzi, Luciano Ponzi (presidente) Pereira, Enio Bueno (orientador) Martins, Fernando Ramos Lyra, Roberto Fernando da Fonseca | |||||||||||||||
| e-Mail Address | marcelo.pes@cptec.inpe.br | |||||||||||||||
| University | Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) | |||||||||||||||
| City | São José dos Campos | |||||||||||||||
| History (UTC) | 2009-11-15 16:15:50 :: marcelo.pes@cptec.inpe.br -> supervisor :: 2010-01-19 19:43:11 :: supervisor -> yolanda :: 2010-01-19 19:43:39 :: yolanda -> supervisor :: 2010-01-19 20:13:29 :: supervisor -> yolanda :: 2010-02-23 14:15:57 :: yolanda -> supervisor :: 2010-03-31 14:00:09 :: supervisor -> ricardo :: 2010-04-13 14:11:07 :: ricardo -> viveca@sid.inpe.br :: 2010-04-19 18:13:43 :: viveca@sid.inpe.br -> ricardo :: 2010-04-20 12:20:35 :: ricardo -> viveca@sid.inpe.br :: 2010-04-20 12:37:26 :: viveca@sid.inpe.br -> administrator :: 2018-12-04 17:20:28 :: administrator -> sergio :: 2010 2018-12-06 18:58:04 :: sergio -> administrator :: 2010 2020-04-28 17:49:09 :: administrator -> simone :: 2010 | |||||||||||||||
| 3. Content and structure | ||||||||||||||||
| Is the master or a copy? | is the master | |||||||||||||||
| Content Stage | completed | |||||||||||||||
| Transferable | 1 | |||||||||||||||
| Keywords | energias renováveis potencial eólico mudanças climáticas energia eólica densidade de potência renewable energy wind potential climate change eolic energy power density | |||||||||||||||
| Abstract | O presente trabalho consistiu em desenvolver uma metodologia para avaliar os impactos das mudanças climáticas sobre o potencial eólico na região Sul do Brasil. Para esse estudo usou-se séries climatológicas observacionais, reanálises ERA40 de 1960 a 2007 e os prognósticos do modelo climático Eta HadCM do CPTEC, para o cenário climático A1B até 2100. Após a qualificação das séries de dados, calculou-se o BIAS, RMSE e R para validar modelo Eta HadCM a partir de séries climatológicas observacionais e de reanálises com períodos entre 30 e 50 anos ao nível de 10 metros. Também realizou-se o teste de tendência de Kendall a um nível de confiança de 95% a todas as séries. Empregou-se o software WAsP - Wind Atlas Analysis and Application Program - para as regiões de interesse a fim de obter a distribuição do vento e o potencial eólico ao nível de 50 metros mais detalhado para uma grade de 40 km. Além disso, foram gerados os campos de vento (m.s$ ^{-1}$ ), densidade de potência (W.m$ ^{-2}$ ) e variação em porcentagem do potencial eólico a partir dos dados do modelo Eta HadCM. Cinco estações observadas apresentaram tendência significativa a um nível de confiança de 95%. De todas as séries analisadas para o mesmo período, nenhuma apresentou a mesma tendência para as três diferentes origens dos dados. Observou-se que os menores erros sistemáticos ocorreram em regiões que possuem relevo e vegetação mais homogêneos. As maiores variações ocorrem no período de setembro a novembro em até 14 W.m$ ^{-2}$ na densidade de potência vento ao nível de 10 metros. Na média da velocidade do vento a 50 metros de altura para uma área de 40x40 km obtidos com o uso do WAsP, a estação de Chuí, Mostardas, Rio Grande e Torres apresentaram valores coerentes com os atlas eólicos do Brasil e do Rio Grande do Sul. Destas estações, Porto Alegre, Santa Maria e Uruguaiana apresentaram velocidade do vento superior aos dados dos atlas eólicos, chegando a uma diferença de 2,17 m.s$ ^{-1}$ . Os campos de vento do modelo mostram um aumento médio de até 10% no potencial eólico na região de estudo até o ano 2100. Em termos de densidade de potência, as predições médias sazonais do modelo até 2100 mostram que o período de dezembro a janeiro apresenta a maior atenuação na densidade de potência do vento, cerca de 10% a 40% enquanto de março a maio houve um ganho de 10% a 20% na densidade de potência média. O aumento torna-se sistemático até os meses de setembro a novembro, variando em intensidade de densidade de potência e aumento da área com maior intensidade de vento. Os meses de junho a agosto apresentam aumento de até 10% em todo o estado, com uma pequena área na região norte, onde o aumento pode chegar a 20%. Já nos meses de setembro a novembro ocorre o maior aumento na densidade de potência, acima de 20% e podendo chegar a 40% na região oeste do estado. As discrepâncias e erros entre as observações e o modelo, reveladas pelo BIAS, RMSE, R e análise de tendência de Kendall mostram as dificuldades de usar grandes séries observacionais quando não se tem o conhecimento do histórico das estações e dos efeitos da variação da topografia para a saída de vento a 10 metros do modelo Eta HadCM. Portanto o grau de incerteza dos resultados deve-se às possíveis imprecisões dos dados observados e aos erros de modelo. ABSTRACT: In this work we developed a methodology for assessing the climate change impacts on the wind energy potential in Southern Brazil. For this study, we used observational climatological series, ERA40 reanalysis, from 1960 to 2007, and predictions of Eta HadCM climate model of CPTEC, for the A1B climate scenario by 2100. After qualifying the data series, we calculated the BIAS, RMSE and R to validate the Eta HadCM model from observational climatological series of the reanalysis, with periods between 30 and 50 years, at level of 10 meters. We also performed the Kendall trend test at 95% confidence level to all series. We used the software Wind Atlas Analysis and Application Program - WASP - on the interest regions. Based on that, we obtained the distribution of wind and wind energy potential at level of 50 meters for a grid of 40 km. Furthermore, the wind fields (m.s$ ^{-1}$ ), power density (W.m$ ^{-1}$ ), and change in percentage of wind power from the Eta HadCM model data were generated. Five observed stations showed significant trend at 95% level of confidence. From all series analyzed for the same period, none of than showed the same trend for the three different data sources. We observed the lowest systematic errors occurred in the regions with topography and vegetation more homogeneous. The biggest changes, occured in the period from September to November, showed values up to 14 W.m$ ^{-2}$ in the wind power density at level of 10 meters. At 50 meters high for an area of 40x40 km obtained by using WASP for the Chui, Mostardas, Rio Grande, and Torres stations, the average wind speed values were consistent with the wind atlas of Brazil and Rio Grande do Sul. Porto Alegre, Santa Maria, and Uruguaiana stations presented wind speed higher than the wind atlas, reaching a difference of 2,17 m.s$ ^{-1}$ . The wind fields of the model showed an average increase up to 10% in wind power in the region under study by the year 2100. In terms of power density, the seasonal average predictions of the model by the year 2100 showed that the period from December to January had the highest attenuation in the power density of the wind: about 10% to 40%. On the other hand, between March and May, there was a gain of 10% to 20% in the average power density. The increase becomes systemic to the months September to November, varying in the intensity of power density and increase in the area with greater intensity of wind. From June to August, an increase of 10% across the state was observed, with a small area in the north, where the increase May reach to 20%. From September to November, the biggest increase in power density was detected, above of 20% and may reach to 40% in the west of the state. The discrepancies and errors between observations and model, revealed by BIAS, RMSE, R, and Kendall trend analysis, showed the difficulties of using large observational series. This happens specially when we are not aware of the historic of the seasons and the effects of variation in topography to the output of wind 10 meters from the Eta HadCM model. Therefore, the uncertainty of the results is due to the possible inaccuracies of the observed data and to model errors. | |||||||||||||||
| Area | MET | |||||||||||||||
| Arrangement | urlib.net > BDMCI > Fonds > Produção pgr ATUAIS > MET > Estudo do impacto... | |||||||||||||||
| doc Directory Content | access | |||||||||||||||
| source Directory Content |
| |||||||||||||||
| agreement Directory Content | there are no files | |||||||||||||||
| 4. Conditions of access and use | ||||||||||||||||
| Language | pt | |||||||||||||||
| Target File | publicacao.pdf | |||||||||||||||
| User Group | administrator camila marcelo.pes@cptec.inpe.br ricardo supervisor viveca@sid.inpe.br yolanda.souza@mcti.gov.br | |||||||||||||||
| Visibility | shown | |||||||||||||||
| Copy Holder | SID/SCD | |||||||||||||||
| Read Permission | deny from all and allow from 150.163 | |||||||||||||||
| Update Permission | not transferred | |||||||||||||||
| 5. Allied materials | ||||||||||||||||
| Mirror Repository | sid.inpe.br/mtc-m18@80/2008/03.17.15.17.24 | |||||||||||||||
| Next Higher Units | 8JMKD3MGPCW/3F35TRS | |||||||||||||||
| Dissemination | NTRSNASA; BNDEPOSITOLEGAL. | |||||||||||||||
| Host Collection | sid.inpe.br/mtc-m18@80/2008/03.17.15.17 | |||||||||||||||
| 6. Notes | ||||||||||||||||
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| 7. Description control | ||||||||||||||||
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