Um estudo sobre a variabilidade do vento no nordeste do Brasil através de métodos estatísticos e via modelos dinâmicos de meso e micro escala

The objective of this study was to determine the seasonal and interannual variability and calculate the trends of wind speed in NEB and then validate the mesoscale numerical model for after engage with the microscale numerical model in order to get the wind resource at some locations in the NEB. For...

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Detalhes bibliográficos
Autor principal: Santos, Alexandre Torres Silva dos
Outros Autores: http://lattes.cnpq.br/6747678803291442
Formato: doctoralThesis
Idioma:por
Publicado em: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Assuntos:
Velocidade do vento
Simulação numérica
Potencial eólico
WRF
WAsP
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA: CIÊNCIAS CLIMÁTICAS
Endereço do item:https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/20586
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Santos, Alexandre Torres Silva dos
Um estudo sobre a variabilidade do vento no nordeste do Brasil através de métodos estatísticos e via modelos dinâmicos de meso e micro escala
description The objective of this study was to determine the seasonal and interannual variability and calculate the trends of wind speed in NEB and then validate the mesoscale numerical model for after engage with the microscale numerical model in order to get the wind resource at some locations in the NEB. For this we use two data sets of wind speed (weather stations and anemometric towers) and two dynamic models; one of mesoscale and another of microscale. We use statistical tools to evaluate and validate the data obtained. The simulations of the dynamic mesoscale model were made using data assimilation methods (Newtonian Relaxation and Kalman filter). The main results show: (i) Five homogeneous groups of wind speed in the NEB with higher values in winter and spring and with lower in summer and fall; (ii) The interannual variability of the wind speed in some groups stood out with higher values; (iii) The large-scale circulation modified by the El Niño and La Niña intensified wind speed for the groups with higher values; (iv) The trend analysis showed more significant negative values for G3, G4 and G5 in all seasons and in the annual average; (v) The performance of dynamic mesoscale model showed smaller errors in the locations Paracuru and São João and major errors were observed in Triunfo; (vi) Application of the Kalman filter significantly reduce the systematic errors shown in the simulations of the dynamic mesoscale model; (vii) The wind resource indicate that Paracuru and Triunfo are favorable areas for the generation of energy, and the coupling technique after validation showed better results for Paracuru. We conclude that the objective was achieved, making it possible to identify trends in homogeneous groups of wind behavior, and to evaluate the quality of both simulations with the dynamic model of mesoscale and microscale to answer questions as necessary before planning research projects in Wind-Energy area in the NEB
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For this we use two data sets of wind speed (weather stations and anemometric towers) and two dynamic models; one of mesoscale and another of microscale. We use statistical tools to evaluate and validate the data obtained. The simulations of the dynamic mesoscale model were made using data assimilation methods (Newtonian Relaxation and Kalman filter). The main results show: (i) Five homogeneous groups of wind speed in the NEB with higher values in winter and spring and with lower in summer and fall; (ii) The interannual variability of the wind speed in some groups stood out with higher values; (iii) The large-scale circulation modified by the El Niño and La Niña intensified wind speed for the groups with higher values; (iv) The trend analysis showed more significant negative values for G3, G4 and G5 in all seasons and in the annual average; (v) The performance of dynamic mesoscale model showed smaller errors in the locations Paracuru and São João and major errors were observed in Triunfo; (vi) Application of the Kalman filter significantly reduce the systematic errors shown in the simulations of the dynamic mesoscale model; (vii) The wind resource indicate that Paracuru and Triunfo are favorable areas for the generation of energy, and the coupling technique after validation showed better results for Paracuru. We conclude that the objective was achieved, making it possible to identify trends in homogeneous groups of wind behavior, and to evaluate the quality of both simulations with the dynamic model of mesoscale and microscale to answer questions as necessary before planning research projects in Wind-Energy area in the NEB Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) O objetivo deste trabalho foi determinar a variabilidade sazonal-interanual e tendência da velocidade do vento e validar o modelo numérico de mesoescala para depois acoplar com o modelo numérico de microescala no intuito de obter recursos eólicos em algumas localidades no Nordeste do Brasil (NEB). Para isso usamos dois conjuntos de dados de velocidade do vento (estações meteorológicas e torres anemométricas) e dois modelos dinâmicos; um de mesoescala e outro de microescala. Usamos ferramentas estatísticas para avaliar e validar os dados medidos e simulados. As simulações do modelo dinâmico de mesoescala foram realizadas através de métodos de assimilação de dados (relaxamento newtoniano e filtro de Kalman). Os principais resultados apontam: (i) Cinco grupos homogêneos de velocidade do vento no NEB com valores maiores no inverno e primavera e menores para verão e outono; (ii) A variabilidade interanual da velocidade do vento em alguns grupos se destacaram com valores maiores; (iii) A circulação de grande escala modificada por fenômenos El Niño e La Niña alterou a intensidade da velocidade do vento para os grupos com maiores valores; (iv) A análise de tendência mostrou valores negativos mais significativos para os grupos G3, G4 e G5 em todas as estações do ano e na média anual; (v) O desempenho do modelo dinâmico de mesoescala apresentou menores erros nas localidades Paracuru e São João do Cariri e maiores erros foram observados em Triunfo; (vi) Aplicação do filtro de Kalman diminuir significativamente os erros sistemáticos apresentados nas simulações do modelo dinâmico de mesoescala; (vii) Os recursos eólicos apontam que as áreas Paracuru e Triunfo são favoráveis para geração de energia, sendo que a técnica de acoplamento após validação apresentou melhor resultado para Paracuru. Concluímos que o objetivo do estudo foi alcançado, sendo possível agora identificar tendências em grupos homogêneos do comportamento do vento, além de avaliar à qualidade das simulações tanto com o modelo dinâmico de mesoescala como de microescala para responder questões necessárias antes de planejar projetos de pesquisas na área eólica. 2016-06-03T00:41:26Z 2016-06-03T00:41:26Z 2014-12-08 doctoralThesis SANTOS, Alexandre Torres Silva dos. Um estudo sobre a variabilidade do vento no nordeste do Brasil através de métodos estatísticos e via modelos dinâmicos de meso e micro escala. 2014. 109f. Tese (Doutorado em Ciências Climáticas) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2014. https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/20586 por Acesso Aberto application/pdf Universidade Federal do Rio Grande do Norte Brasil UFRN PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS CLIMÁTICAS

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