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Publicação
Variabilidade inter- e intra-anual da energia das ondas da costa portuguesa e brasileira: uma perspetiva de implementação do conversor nearshore reefs
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Autores
Orientador(es)
Resumo(s)
O aproveitamento da energia das ondas se destaca como uma fonte renovável promissora devido
à alta densidade de potencial energético associado e à capacidade de produção contínua ao longo
do ano. No entanto, as tecnologias de aproveitamento ainda precisam ser desenvolvidas para que
o recurso seja amplamente explorado. Este trabalho pretende analisar a viabilidade de
implementação de um sistema de conversão de energia de ondas do mar em energia elétrica na
região do Porto de Sines (Sines, Portugal) e em uma região do Brasil, considerando o potencial
energético associado às ondas de ambas as localidades e os aspetos técnicos associados ao
equipamento em estudo. Nesse contexto, este trabalho pretende analisar a viabilidade de
implementação de um sistema de conversão de energia de ondas do mar em energia elétrica na
região do Porto de Sines (Sines, Portugal) e em uma região do Brasil. Primeiramente, realiza-se a
validação dos dados do modelo de reanálise ERA5 através de dados de boias de diferentes
localidades. Os resultados obtidos através da comparação entre as duas fontes de dados revelam
uma boa concordância, embora seja observado que o modelo tende a superestimar o potencial
energético das ondas. Ainda, a partir desses resultados, define-se a região de Tramandaí (Rio
Grande do Sul, Brasil) como objeto do segundo estudo de caso. O trabalho é conduzido de modo a
estimar a variabilidade inter- e intra-anual do potencial energético das ondas de ambas as regiões
em estudo, abrangendo um período de 81 anos (de 1940 a 2020). Para a região do Porto de Sines,
estima-se uma potência média associada ao recurso das ondas de 20.42 kW/m, com uma estimativa
da capacidade de produção anual de energia de 75.30 MWh/m, considerando a implementação do
dispositivo REEFS. Com essa energia acumulada, estima-se uma receita anual de €11 295/m. Para a
região de Tramandaí, obtém-se uma potência média de 12.59 kW/m e uma estimativa da
capacidade de produção anual de energia de 61.47 MWh/m. Nesse caso, a receita anual estimada
é de €9 220.50/m. Os resultados desta dissertação destacam a viabilidade técnica e económica
referente à implementação do dispositivo REEFS nas regiões estudadas, contribuindo para o
mapeamento do recurso e para o aprimoramento da especialidade.
The utilization of wave energy holds great promise as a renewable source, characterized by its high potential energy density and the capacity for year-round continuous production. However, further development of exploitation technologies is necessary to unlock the full potential of this resource. This study aims to assess the feasibility of implementing a wave energy conversion system in both the region of the Port of Sines (Sines, Portugal) and a region in Brazil. It examines the wave energy potential and technical considerations associated with the equipment under investigation. Firstly, the ERA5 reanalysis model data is validated using buoy data from various locations. The comparison between these two data sources demonstrates a satisfactory agreement, although the model tends to overestimate the wave energy potential. Based on these findings, the Tramandaí region (Rio Grande do Sul, Brazil) is selected as the subject of the second case study. The research evaluates the inter- and intra-annual variability of wave energy potential in both regions over an 80-year period (1940 to 2020). For the Port of Sines, the average power associated with the wave resource is estimated at 20.42 kW/m, with an annual energy production capacity estimate of 75.30 MWh/m when considering the implementation of the REEFS device. Achieving this cumulative value, an annual revenue of €11 295/m is estimated. For the Tramandaí region, an average power of 12.59 kW/m and an annual energy production capacity estimate of 61.47 MWh/m are obtained. In this case, the estimated annual revenue is €9 220.50/m. This study underscores the technical and economic viability of implementing the REEFS device in the studied regions, contributing to resource mapping and advancements in the field.
The utilization of wave energy holds great promise as a renewable source, characterized by its high potential energy density and the capacity for year-round continuous production. However, further development of exploitation technologies is necessary to unlock the full potential of this resource. This study aims to assess the feasibility of implementing a wave energy conversion system in both the region of the Port of Sines (Sines, Portugal) and a region in Brazil. It examines the wave energy potential and technical considerations associated with the equipment under investigation. Firstly, the ERA5 reanalysis model data is validated using buoy data from various locations. The comparison between these two data sources demonstrates a satisfactory agreement, although the model tends to overestimate the wave energy potential. Based on these findings, the Tramandaí region (Rio Grande do Sul, Brazil) is selected as the subject of the second case study. The research evaluates the inter- and intra-annual variability of wave energy potential in both regions over an 80-year period (1940 to 2020). For the Port of Sines, the average power associated with the wave resource is estimated at 20.42 kW/m, with an annual energy production capacity estimate of 75.30 MWh/m when considering the implementation of the REEFS device. Achieving this cumulative value, an annual revenue of €11 295/m is estimated. For the Tramandaí region, an average power of 12.59 kW/m and an annual energy production capacity estimate of 61.47 MWh/m are obtained. In this case, the estimated annual revenue is €9 220.50/m. This study underscores the technical and economic viability of implementing the REEFS device in the studied regions, contributing to resource mapping and advancements in the field.
Descrição
Palavras-chave
Wave energy Wave Energy Converter (WEC) Renewable Electric Energy From Sea (REEFS) Buoy data ERA5 data ERA5 Dados de boia REEFS Conversor de energia de ondas Energia das ondas