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Emerging renewable energy technologies: Survey, modeling, and simulations

dc.contributor.advisorRoque, Luís Augusto Correia
dc.contributor.authorFerreira, Octávio Manuel dos Santos
dc.date.accessioned2020-10-20T11:59:09Z
dc.date.available2020-10-20T11:59:09Z
dc.date.issued2020
dc.description.abstractThis thesis approaches recent technologies to produce electric power from wind or water. The use of tethered kites for harnessing wind or water power and consequently transforming it into electric power is an idea which is starting to take off and with serious on-going developments. There are two types of major systems: Ground generation and on-board generation. The first one comprises a soaring kite tethered to a ground generator which generates electric power by means of reeling out the tether as the kite rises. This movement is controlled through the manipulation of its surface similar to the control of surfaces an aircraft. As for on-board generation, it is basically an aircraft with mounted generators on its wings, and tethered to the ground by a cable with the double function of securing and tethering the aircraft to the ground, as well as to bring the electric power from the aircraft to the grid. Both systems can be implemented on air and underwater. In the recent times there were serious developments in these technologies, one of them is the Makani Project powered by Google with a proven concept on-board generator of 600kW. Regarding underwater kite systems, there are several companies like Minesto (Saab spinoff) which also have a proven concept of 500kW. For these reasons and given the increasing power demand and accountability regarding energy sources, this work offers an overview of these ground-breaking technologies (compared against the conventional technologies) which can and will contribute to the decentralization of the electric energy production. In addition, this work provides a series of simulations and power estimates for kite systems to offer an unbiased view of this new type of electric energy harnessing.pt_PT
dc.description.abstractO uso de asas ou kites (vulgo papagaios) para aproveitar a força do vento ou da água e consequentemente transformá-la em energia elétrica é uma ideia que começa a ganhar forma nos últimos tempos e com desenvolvimentos muito significativos, que implicam um olhar mais atento sobre este tipo de tecnologia. Existem dois grandes grupos de sistemas: Geração no solo e em voo. A primeira consiste numa asa , ancorada a um gerador no solo através de um cabo, em que a energia elétrica é gerada pelo enrolar e desenrolar do cabo que o liga ao solo, à medida que a asa se movimenta ao sabor do vento, com a trajetória controlada através da alteração da superfície da asa de uma forma semelhante ao que acontece numa aeronave comum. Quanto à geração em voo, trata basicamente uma aeronave com geradores montados nas suas asas e ancorada ao solo através de um cabo com a função extra de efetuar a ligação elétrica entre a aeronave e a rede. Nos últimos tempos têm havido desenvolvimentos muito significativos nestas tecnologias, sendo que um deles chama especial atenção pela espetacularidade das imagens e por se tratar de uma empresa Google X – A Makani Project possui um conceito já provado de geração de 600kW. Da mesma forma e para geração subaquática, existem já diversas empresas entre elas a Minesto (constituída por engenheiros da Saab) com um conceito de 500kW. Por estas razões e dada a solicitação crescente a nível de energia elétrica e o aumento da responsabilização dos produtores de energia elétrica para o uso de fontes de energia renovável, este trabalho oferece um panorama geral sobre estas tecnologias inovadoras que terão um papel preponderante a desempenhar no futuro da descentralização do sistema elétrico-produtor.pt_PT
dc.identifier.tid202522741pt_PT
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/10400.22/16336
dc.language.isoengpt_PT
dc.subjectEmerging kite power technologiespt_PT
dc.subjectAirborne wind energypt_PT
dc.subjectUnderwater kite power systemspt_PT
dc.subjectRenewable energypt_PT
dc.subjectSistemas suspensos de energia eólicapt_PT
dc.subjectKites subaquáticospt_PT
dc.subjectEnergias renováveispt_PT
dc.subjectTecnologias emergentespt_PT
dc.titleEmerging renewable energy technologies: Survey, modeling, and simulationspt_PT
dc.typemaster thesis
dspace.entity.typePublication
rcaap.rightsopenAccesspt_PT
rcaap.typemasterThesispt_PT
thesis.degree.nameMestrado em Engenharia Eletrotécnica - Sistemas Elétricos de Energiapt_PT

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