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Título: Validação do modelo WRF na simulação do vento e precipitação na ilha das Flores, no contexto da produção de energia renovável
Autor: Rodrigues, Gonçalo Correia da Fonseca
Orientador: Miranda, Pedro M. A., 1954-
Palavras-chave: Modelo WRF
Previsão da precipitação
Previsão do vento
Renováveis na ilha das Flores
Teses de mestrado - 2014
Data de Defesa: 2014
Resumo: A ilha das Flores apresenta-se como um excelente caso de estudo para a introdução de um cenário de elevado ou total consumo de energia eletrica assegurado por fontes renováveis. Embora ainda longe desse cenário, o seu elevado potencial hídrico e eólico, tem vindo a ser parcialmente aproveitado, sendo que na maior parte dos anos da última década contribuiram com cerca de 50 % do consumo de energia elétrica da ilha. No entanto, existem diversas limitações que impedem um maior aproveitamento renovável na ilha, as quais estão relacionadas com, a sua variabilidade, ausência de garantia de potência, fraca capacidade de regulação para ajustar, em cada instante no tempo, a produção ao consumo e, ausência de armazenamento de energia para periodos de excedente ou fraca produção. Um modo para minimizar essas limitações e simultaneamente permitir o aumento da penetração renovável, é o uso de ferramentas habilitadas a uma boa previsão meteorológica, neste caso, da precipitação e do vento. Essas ferramentas designam-se por modelos numéricos de previsão atmosférica, entre os quais o presente modelo em estudo, o Weather Research and Forecasting (WRF). O estudo de validação deste modelo face às observações na estação do aeroporto entre 2003 a 2011, revelou uma tendência de subavaliação da precipitação no Verão e Outono, e sobreavaliação nas outras estações do ano. No caso de eventos de precipitação extrema, tende a sobreavaliar tanto o número de eventos, como as precipitações dos quartis mais elevados. No que respeita ao vento, verifica-se que a capacidade de previsão do modelo é variável ao longo do ano, com melhores previsões no Inverno e muito fracas no Verão, sendo que a sua principal condicionante limitativa de melhores resultados pode estar na fraca representação do terreno.
As a scenario of high energy consumption from renewable energy sources, Flores Island is an excellent case study. Although still far from this ideal scenario, their potential has been partial explored, and in the last decade the renewable energy production takes 50% of the total electric energy demand. However, there are several limitations that reduce the use of this energy sources in the island, which are related to, variability, power output guaranty, weak capacity to adjust the production and consumption, lack of energy storage for periods of low or excess energy production. A way to reduce the limitations listed above and simultaneously allow the increase of renewable energy sources, is the use of tools for a correct weather forecast, in this specific case, wind and rainfall. This tools are known as numerical model to atmospheric forecast, including the present model, Weather Research and Forecasting (WRF). The validation study for WRF compared with the observations taken in airport weather station between 2003 and 2011, proved this tens to underestimation of precipitation in summer and autumn and overestimate to the other seasons. In extreme rainfall events, the model overestimates the number of occurrences and the highest rainfall quartiles. For the wind, the prediction model, WRF, varies during the year, presenting more accurate values for the winter and less accurate to the summer, result of the unrepresentative terrain details.
Descrição: Tese de mestrado integrado em Engenharia da Energia e do Ambiente, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2014
URI: http://hdl.handle.net/10451/15794
Designação: Mestrado Integrado em Engenharia da Energia e do Ambiente
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