Utilize este identificador para referenciar este registo: http://hdl.handle.net/10451/20524
Título: Variabilidade dos regimes de vento e potencial eólico na região de Cascais
Autor: Madeira, João Pedro Antunes
Orientador: Lopes, António Manuel Saraiva
Palavras-chave: Clima - Cascais (Portugal)
Potencial eólico - Cascais (Portugal)
Ventos - Oceano Atlântico Norte
Teses de mestrado - 2010
Data de Defesa: 2010
Resumo: Este trabalho é o resultado do estudo dos regimes de vento, sua variabilidade e o potencial eólico na região de Cascais para a produção de energia eléctrica a curto e médio prazo num quadro de alterações climáticas. Na primeira fase da investigação, fez-se uma avaliação das modificações recentes do comportamento dos ventos no Atlântico Norte a partir de bibliografia publicada por vários autores em revistas científicas. Com base nas estações meteorológicas no troço litoral entre o Cabo Carvoeiro e Lisboa foram efectuadas várias análises estatísticas para perceber se na costa ocidental portuguesa também ocorreram as tendências reportadas. A verificação da tendência secular do vento foi efectuada a partir de um modelo baseado na correlação entre as velocidades médias mensais e a Oscilação do Atlântico Norte (NAO). Esta análise permitiu verificar que durante o período de 1865 até a actualidade não se verificou nenhuma tendência significativa. Através de uma análise de Fourrier foram identificados períodos de maior variabilidade (de 2, 5, 15 e 28 anos) nas velocidades mensais da estação de Lisboa/Portela. Considerou-se que 28 anos seria um período óptimo para se preverem modificações futuras do potencial eólico na região de Cascais, já que prefigura um intervalo de tempo suficientemente longo para que se possam planear acções de instalação e produção de energia eléctrica com retorno económico. Desde o início de funcionamento da estação de Lisboa/Portela foi encontrado igual período de tempo (28 anos), tendo sido observado um decréscimo das velocidades médias mensais de 1,8 m/s. Devido às condições de variabilidade nas velocidades médias é provável que a seguir a um período de decréscimo ocorra igual aumento de vento, o que mantém as condições de tendência nula secular. Estes resultados permitiram construir cenários de 28 anos com aumentos e descidas de velocidade médias de ± 1,8 m/s. Na segunda parte do trabalho, foram calculadas as velocidades médias do vento e o potencial eólico (através da densidade de potência) na região de Cascais a partir das estações de Tires e do Cabo Raso. Foram feitas várias simulações com o software WAsP a partir dos cenários de aumento e diminuição futura do vento e os valores comparados com as condições actuais. Os resultados mostram que é possível o aproveitamento para a produção eléctrica a nível local, sobretudo quando as velocidades forem tendencialmente superiores às actuais. A aplicação do potencial em parques eólicos de grandes dimensões será de difícil execução na medida em que a região se encontra fortemente humanizada (35% de área urbana) e com condicionantes devido à proximidade do Parque Natural Sintra-Cascais. No final propõe-se um conjunto de medidas de boas práticas com vista à produção local de energia eléctrica, que poderá ser uma solução ambientalmente sustentável para as necessidades locais dos munícipes. Futuramente dever-se-á aprofundar este estudo através da projecção do crescimento urbano do concelho, que implicará novas necessidades mas também menos condições para a pequena produção eólica.
Abstract: This work is the result of an investigation of winds; they’re variability, and the wind energy potential in the region of Cascais for the production, in a short and medium time scale, of electrical energy influenced by climatic changes. In the first step of this investigation, we did an evaluation of the recent modifications in North Atlantic winds behavior; through the written references published in inter magazines. Based on near ocean meteorological stations between Cabo Carvoeiro and Lisbon, several statistical analyses were made to know if there were also that referred changes in the Portuguese coast. The confirmation of the secular wind trend was based in the correlation between the monthly average velocities and the North Atlantic Oscillation (NAO). This analysis could show that since 1865 until now, no significant trends were revealed. Through a Fourrier analysis there were identified some periods of more variability (of 2, 5, 15 e 28 years) in the Lisboa/Portela station monthly velocities. We considered 28 years as being a excellent period to predict future modifications of wind energy potential in Cascais. We believe it so, because it is in fact a sufficient time period to plan actions of installing and producing electrical energy, considering the economical growth. Since the beginning of the Lisboa/Portela station that the same time period of 28 years has showed decreasing of monthly wind velocities of 1,8 m/s. Due to variability conditions in average velocities it is likely that, after a wind decreasing period, an event of wind increasing might occur, keeping the null secular wind trend. This results allowed us to built 28 year scenarios with oscillations of average wind velocity over 1,8 m/s. In the second part of this work we calculated for the Cascais region the average wind velocity and the wind energy potential (through potential density), with the Tires and Cabo Raso station data. Simulations were made with WAsP software starting by the future increasing and decreasing wind scenarios as well as comparing analysis data between that estimated values and the recent values. The results show that the local electrical production is in fact sustainable. This idea becomes even more possible when the wind velocities were higher than today. We know that the application of the potential in large wind energy farms will be difficult, due to strong density of populated areas (35% urban area). Furthermore, there are the constraining limitations of natural protected area of Sinta-Cascais. In the last part of this research we propose some measures to produce local electrical energy that could be a sustainable environmental solution to local needs of the Cascais habitants. We will continue to develop this study regarding the continuous urban growth. But as the population grows, new kinds of solutions have to be taken so that the small wind energy production can be a reality.
URI: http://hdl.handle.net/10451/20524
Designação: Mestrado em Geografia Física e Ordenamento do Território
Aparece nas colecções:IGOT - Dissertações de Mestrado

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