Estudo da variação temporal do potencial de energia eólica offshore no sudeste do Brasil
DOI:
https://doi.org/10.5902/2179460X68814Palavras-chave:
Energias renováveis, Reanálise ERA5, Fazendas Eólicas MarítimasResumo
O consumo global de energia tem crescido ao longo dos anos marcado pelo desenvolvimento tecnológico e industrialização. As fontes renováveis ganharam destaque devido à urgência climática e aos acordos internacionais que visam reduzir as emissões de CO2 em todo o planeta. Nesse sentido, a energia eólica, já consolidada na região continental (onshore), evoluiu para regiões marítima (offshore). No Brasil, há um crescente interesse em projetos eólicos offshore. e diversos se encontram em fase de licenciamento ambiental, inclusive na região sudeste do país, onde há um potencial de energia eólica relevante. O principal meteorológico da região, a Alta Subtropical do Atlântico Sul (ASAS), tem sido afetado por mudanças recentes na circulação atmosférica global. Este trabalho tem como objetivo avaliar a variação temporal do potencial eólico offshore no sudeste do Brasil. As saídas horárias da reanálise ERA5 de 1979 a 2020 foram processadas por meio de ferramentas computacionais de alto nível (linguagem de programação Python e CDO e software de SIG) e mecanismos de análise estatística consolidados. Neste sentido, foi observada uma redução na frequência dos ventos de baixa velocidade (≤7,5 m·s−1) e um aumento da frequência na faixa de alta velocidade (>7,5 m·s−1) que afetaram as estimativas do potencial eólico offshore na região de estudo, principalmente relacionado à intensificação e expansão da ASAS nos últimos 40 anos. Exceto para o litoral de São Paulo e do sul do Rio de Janeiro, houve um aumento consistente na densidade de potência eólica ao longo das décadas. Os quatro pontos analisados apresentaram aumento de 1,55 W·m−2·y-1 para 1,89 W·m−2·y-1, o que corresponde a um aumento de 8,2% a 11,2% na mediana da densidade potência eólica.
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Referências
ALAYDI, Juma Yousuf. A Survey on the Assessment of Wind Energy Potential in Gaza Strip. Wind Engineering, v. 34, n. 5, p. 531–541, 1 out. 2010. https://doi.org/10.1260/0309-524X.34.5.531.
ASAKEREH, Abbas; OMID, Mahmoud; ALIMARDANI, Reza; SARMADIAN, Fereydoon. Investigating Potential of Wind Energy in Mahshahr, Iran. Wind Engineering, v. 39, n. 4, p. 369–384, 2015.
BRASIL. Convenção das Nações Unidas sobre o direto do mar. 99.165, 1990.
C3S. ERA5: Fifth generation of ECMWF atmospheric reanalyses of the global climate. 2017. Disponível em: https://cds.climate.copernicus.eu/cdsapp#!/home. Acesso em: 1 dez. 2020.
CARVALHO, David; GÓMEZ-GESTEIRA, M.; SILVA SANTOS, Carlos. Potential impacts of climate change on European wind energy resource under the CMIP5 future climate projections. Renewable Energy, v. 101, p. 29–40, 1 fev. 2017. https://doi.org/10.1016/j.renene.2016.08.036.
CORIOLANO, Thiago Ribeiro. Estudo do Potencial de Geração de Energia Eólica Offshore no Brasil. 2020. 52 f. Monografia (Pós-Graduação) – UNIVERSIDADE ESTADUAL DO NORTE FLUMINENSE DARCY RIBEIRO, Macaé, 2020. Disponível em: https://www.lamet.uenf.br/copia-especializacao-em-clima-agua-1.
DEGOLA, Thiago Souza Dias. Impactos e variabilidade do anticiclone subtropical do atlântico sul sobre o Brasil no clima presente e em cenários futuros. 2013. 112 f. Dissertação de Mestrado – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2013. Disponível em: https://www.iag.usp.br/pos/sites/default/files/d_thiago_s_d_degola_corrigida.pdf. Acesso em: 22 nov. 2019.
EDENHOFER, O.; R. PICHS-MADRUGA; Y. SOKONA; K. SEYBOTH; P. MATSCHOSS; S. KADNER; T. ZWICKEL; P. EICKEMEIER; G. HANSEN; S. SCHLÖMER; C. VON STECHOW. Renewable energy sources and climate change mitigation: special report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Choice Reviews Online, v. 49, n. 11, p. 49-6309-49–6309, 1 jul. 2012. https://doi.org/10.5860/CHOICE.49-6309.
EPE. Roadmap Eólica Offshore Brasil, n. No NT-EPE-PR-001/2020-r1. Rio de Janeiro - Brasil: EPE, 2020.
GIBBONS, Jean Dickinson; CHAKRABORTI, Subhabrata. Nonparametric Statistical Inference. [S. l.]: CRC Press, 2020.
GOMES, Mateus Sant’Anna de Sousa. Proposta de uma metodologia para utilização de energia eólica offshore no litoral Sudeste do Brasil. 26 fev. 2018. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/10122. Acesso em: 23 ago. 2020.
GRANATO, Gregory E. Kendall-Theil Robust Line (KTRLine—version 1.0)—A Visual Basic Program for Calculating and Graphing Robust Nonparametric Estimates of Linear-Regression Coefficients Between Two Continuous Variables. [S. l.: s. n.], 2006. v. chap. A7, (4). Disponível em: https://pubs.usgs.gov/tm/2006/tm4a7/. Acesso em: 30 maio 2021.
GWEC. Global Wind Report 2019 | Global Wind Energy Council. [S. l.: s. n.], 2019. Disponível em: https://gwec.net/global-wind-report-2019/. Acesso em: 30 maio 2021.
HE, Chao; WU, Bo; ZOU, Liwei; ZHOU, Tianjun. Responses of the Summertime Subtropical Anticyclones to Global Warming. Journal of Climate, v. 30, n. 16, seç. Journal of Climate, p. 6465–6479, 15 ago. 2017. https://doi.org/10.1175/JCLI-D-16-0529.1.
HERSBACH, Hans; BELL, Bill; BERRISFORD, Paul; HIRAHARA, Shoji; HORÁNYI, András; MUÑOZ-SABATER, Joaquín; NICOLAS, Julien; PEUBEY, Carole; RADU, Raluca; SCHEPERS, Dinand; SIMMONS, Adrian; SOCI, Cornel; ABDALLA, Saleh; ABELLAN, Xavier; BALSAMO, Gianpaolo; BECHTOLD, Peter; BIAVATI, Gionata; BIDLOT, Jean; BONAVITA, Massimo; … THÉPAUT, Jean-Noël. The ERA5 global reanalysis. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, v. 146, n. 730, p. 1999–2049, 2020. https://doi.org/10.1002/qj.3803.
HUDSON, R. D. Measurements of the movement of the jet streams at mid-latitudes, in the Northern and Southern Hemispheres, 1979 to 2010. Atmospheric Chemistry and Physics, v. 12, n. 16, p. 7797–7808, 30 ago. 2012. https://doi.org/10.5194/acp-12-7797-2012.
IEA (Org.). Offshore Wind Outlook 2019: World Energy Outlook Special Report. Offshore Wind, p. 98, 2019. ISO. ISO 2533:1975. 1975. ISO. Disponível em: https://www.iso.org/cms/render/live/en/sites/isoorg/contents/data/standard/00/74/7472.html. Acesso em: 31 maio 2021.
JIANG, Yingni. Research on Wind Energy Potential at Karamay. Wind Engineering, v. 39, p. 229–236, 1 jun. 2015. https://doi.org/10.1260/0309-524X.39.3.229.
KAPALA, A.; MÄCHEL, H.; FLOHN, H. Behaviour of the centres of action above the Atlantic since 1881. Part II: Associations with regional climate anomalies. International Journal of Climatology, v. 18, n. 1, p. 23–36, 1998. https://doi.org/10.1002/(SICI)1097-0088(199801)18:1<23::AID-JOC226>3.0.CO;2-7.
NASCIMENTO, Mariana Ximenes do. Estudo do Potencial da Energia Eólica Offshore nas Bacias do Sul e Sudeste do Brasil. 2020. 60 f. Monografia (Pós-Graduação) – UNIVERSIDADE ESTADUAL DO NORTE FLUMINENSE DARCY RIBEIRO, Macaé, 2020. Disponível em: https://www.lamet.uenf.br/copia-especializacao-em-clima-agua-1.
OLAUSON, Jon. ERA5: The new champion of wind power modelling? Renewable Energy, v. 126, p. 322–331, 1 out. 2018. https://doi.org/10.1016/j.renene.2018.03.056.
PEREIRA, Enio B.; MARTINS, Fernando R.; PES, Marcelo P.; DA CRUZ SEGUNDO, Eliude I.; LYRA, André de A. The impacts of global climate changes on the wind power density in Brazil. Renewable Energy, Selected papers from World Renewable Energy Congress - XI. v. 49, p. 107–110, 1 jan. 2013. https://doi.org/10.1016/j.renene.2012.01.053.
REBOITA, Michelle Simões; AMARO, Tatiana Rocha; DE SOUZA, Marcelo Rodrigues. Winds: intensity and power density simulated by RegCM4 over South America in present and future climate. Climate Dynamics, v. 51, n. 1, p. 187–205, 1 jul. 2018. https://doi.org/10.1007/s00382-017-3913-5.
REBOITA, Michelle Simões; AMBRIZZI, Tércio; SILVA, Bruna Andrelina; PINHEIRO, Raniele Fátima; DA ROCHA, Rosmeri Porfírio. The South Atlantic Subtropical Anticyclone: Present and Future Climate. Frontiers in Earth Science, v. 7, 2019. DOI 10.3389/feart.2019.00008. Disponível em: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/feart.2019.00008/full. Acesso em: 5 jun. 2021.
RITCHIE, Hannah; ROSER, Max. World per capita electricity consumption. 2021. Disponível em: https://ourworldindata.org/grapher/per-capita-electricity-consumption. Acesso em: 29 jan. 2021.
SANTESTEVAN, William Hornburg. A ZONA ECONÔMICA EXCLUSIVA BRASILEIRA E OS PARQUES EÓLICOS OFFSHORE: ASPECTOS LEGAIS. 2019. 49 f. Trabalho Conclusão do Curso – Universidade Federal de Santa Catarina, Araranguá, 2019. Disponível em: https://repositorio.ufsc.br/bitstream/handle/123456789/203257/A%20ZONA%20ECON%c3%94MICA%20EXCLUSIVA%20BRASILEIRA%20E%20OS%20PARQUES%20E%c3%93LICOS%20OFFSHORE%20ASPECTOS%20LEGAIS.pdf?sequence=1&isAllowed=y. Acesso em: 23 ago. 2020.
SANTOS, J. A.; ROCHINHA, C.; LIBERATO, M. L. R.; REYERS, M.; PINTO, J. G. Projected changes in wind energy potentials over Iberia. Renewable Energy, v. 75, p. 68–80, 1 mar. 2015. https://doi.org/10.1016/j.renene.2014.09.026.
SCHAEFFER, Roberto; SZKLO, Alexandre Salem; PEREIRA DE LUCENA, André Frossard; MOREIRA CESAR BORBA, Bruno Soares; PUPO NOGUEIRA, Larissa Pinheiro; FLEMING, Fernanda Pereira; TROCCOLI, Alberto; HARRISON, Mike; BOULAHYA, Mohammed Sadeck. Energy sector vulnerability to climate change: A review. Energy, v. 38, n. 1, p. 1–12, 1 fev. 2012. https://doi.org/10.1016/j.energy.2011.11.056.
SEIDEL, Dian J.; FU, Qiang; RANDEL, William J.; REICHLER, Thomas J. Widening of the tropical belt in a changing climate. Nature Geoscience, v. 1, n. 1, p. 21–24, jan. 2008. https://doi.org/10.1038/ngeo.2007.38.
SEI/IBAMA. Sistema Eletrônico de Informações - SEI/IBAMA. 2021. Disponível em: http://www.ibama.gov.br/sei.
SIGNORELLI, Natália Tasso. Um estudo da variabilidade da alta subtropical do atlântico sul usando reanálises. 2017. 45 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Especialização) – Universidade Estadual Norte Fluminense Darcy Ribeiro, Macaé, 2017.
SOARES, Pedro M. M.; LIMA, Daniela C. A.; NOGUEIRA, Miguel. Global offshore wind energy resources using the new ERA-5 reanalysis. Environmental Research Letters, v. 15, n. 10, p. 1040a2, out. 2020. https://doi.org/10.1088/1748-9326/abb10d.
SOUZA, Laise Novellino Nunes de; ALVES, Alexsandro da Silva; JUNIOR, Jader Lugon; PINTO, Augusto Eduardo Miranda. Legal challenges for the implementation of a wind farm in the city of Macaé, Rio de Janeiro – Brasil. Revista de Direito da Cidade, v. 13, p. 1081–1099, 2021.
VIZY, Edward K.; COOK, Kerry H. Understanding long-term (1982–2013) multi-decadal change in the equatorial and subtropical South Atlantic climate. Climate Dynamics, v. 46, n. 7, p. 2087–2113, 1 abr. 2016. https://doi.org/10.1007/s00382-015-2691-1.
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