Wind patterns analysis in Alagoas State

Com o objetivo de identificar áreas do Estado de Alagoas com boas perspectivas de aproveitamento eólico, comparou-se dados de velocidade e direção do vento observados por torres anemométricas do projeto Atlas Eólico e Disseminação da Tecnologia Eólica no Estado de Alagoas. A série utilizada é de 12/2007 a 11/2008 e o estudo focou três regiões distintas: Litoral, Agreste e Sertão. Os padrões médios com maiores velocidades do vento ocorreram na região do Agreste (7,1 ±1,2 ms-1 mensal), seguido do Sertão (6,8 ±0,9 ms-1 mensal) e Litoral ( 5,3 ±0,8 ms-1 mensal). A regularidade da velocidade e a pouca variabilidade de direção do vento torna Alagoas uma ótima opção para a instalação de aerogeradores

Análise do Potencial de Previsão da Velocidade do Vento Utilizando Rede Neural Artificial

O objetivo deste trabalho é avaliar o potencial de previsibilidade da velocidade do vento com antecedência de 24 horas, usando a técnica de Rede Neural Artificial (RNA) Não Linear Auto Regressiva (NAR). Os dados observados de velocidade do vento (OBS) são médias de 10 minutos, obtidos por meio de anemômetro instalado a 50 metros de altura em uma Torre anemométrica situada no Município de Craíbas, região Agreste de Alagoas. A técnica de RNA-NAR foi treinada e calibrada com os dados observacionais fornecendo as condições iniciais. Após a calibração, a técnica foi aplicada na previsão da velocidade do vento para o dia seguinte. Os resultados mostraram que o prognóstico RNA-NAR representou bem a evolução temporal diária do vento no período estudado (abril de 2015). A análise estatística das séries de dados observados e previstos indica que a velocidade média do vento foi de ordem de 5,26 m.s-1 e 5,24 m.s-1, a velocidade máxima foi de 12,29 m.s-1 e 13,92 m.s-1, e a velocidade mínima foi de 0,01 m.s-1 e 0,36 m.s-1, respectivamente. As métricas estatísticas indicam desvio médio quase nulo (cerca de -0,01 m.s-1), raiz do erro quadrático médio de 1,14 m.s-1, erro percentual absoluto médio de 22% e coeficiente de correlação de 0,71. Esses resultados, apesar de considerar um período curto de dados indica o potencial de aplicação da RNA-NAR na previsão de 24 h da velocidade do vento em 50 m

Reliability evaluation of wind regime estimates provided by the brams model for Alagoas state (Brazilian Northeastern Region): influence of nesting and horizontal resolution grids

Observational data obtained at two wind towers located at the Alagoas State (Northeast of Brazil -NEB) were used to evaluate the influence of horizontal grid setup on the reliability of wind estimates provided by the numerical weather prediction model BRAMS. Statistical analysis were performed to evaluate the model skill in reproducing the temporal evolution, frequency distribution and the mean daily cycle of the wind observations in both locations. The study was performed for the two typical climate seasons: the rainy (May/2008) and the dry one (November/2008). The results demonstrated that the deviations of wind estimates gets lower if the horizontal grid resolution is increased from 8 km to 2 km. No results improvement occurred when using horizontal grid resolution higher than 2 km. The confiability on wind speed estimates were higher at Girau do Ponciano (GRP), located in the continental area where the sea breeze is less important to the atmospheric dynamic. The results demonstrate that wind data observations play an important role in defining the best configuration and parameterization model to better estimates the availability of wind energy on a specific region, particularly for NEB.Os resultados do estudo comparativo entre os dados observados em duas torres anemométricas instaladas no estado de Alagoas, com estimativas de vento produzidas em simulações numéricas realizadas com o modelo de mesoescala BRAMS, são apresentados e discutidos com o intuito de investigar a influência do refinamento da resolução horizontal e do aninhamento de grades na confiabilidade das estimativas de vento. As torres estavam instaladas em regiões de características distintas do ponto de vista ambiental e climatológico. Análises estatísticas foram realizadas para avaliar o desempenho do modelo no que se refere à capacidade de fornecer estimativas de vento que reproduzam a evolução temporal, o ciclo médio diário e a distribuição de frequência do vento observado nas duas localidades. O estudo foi realizado para as duas estações sazonais características da região: estação chuvosa (Maio/2008) e seca (Novembro/2008). Os resultados mostraram que houve um aumento na confiabilidade das estimativas da velocidade do vento quando a resolução horizontal passou de 8 km para 2 km. O ganho em confiabilidade foi mais significativo em Girau do Ponciano (GRP) localizada no interior do estado e que sofre menor influência do fenômeno de brisa marítima. O aumento da resolução horizontal para valores abaixo de 2 km não produziu redução importante dos desvios observados na estimativa da velocidade do vento pelo modelo na configuração adotada neste estudo. Os resultados demonstram a importância da aquisição de dados de campo para a investigação da confiabilidade, e ajuste das configurações e parametrizações inseridas em modelos numéricos, utilizados para estimar ou preReliability evaluation of wind regime estimates provided by the brams model for alagoas state (brazilian northeastern region): influence of nesting and horizontal resolution gridsver a disponibilidade de energia eólica em uma região específica.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais Centro de Ciência do Sistema TerrestreUniversidade Federal de São Paulo (UNIFESP) Instituto do MarInstituto de Aeronáutica e Espaço Departamento de Ciência e Tecnologia AeroespacialUniversidade Federal de Alagoas Departamento de MeteorologiaUNIFESP, Instituto do MarSciEL

Estudo da Produção de Energia Eólica a partir de Medições Anemométricas da Estação de Craíbas/AL e Simulações com o Modelo WASP

Wind energy is seen as one of the promising generation of electricity, as a source of cheap and renewable, is benefit to reduce the environmental impacts of the dam. Along with the hydroelectric networks, the energy produced by the wind will help to increase power generation capacity in the country. That from speed data and direction municipality Wind Craíbas in the corresponding period 2014 - 2015, estimated the wind potential of the region. The tool used in the treatment of the collected data was the Wasp, making simulations of three different levels of measurement, producing a fictitious wind farm with powerful wind turbine. With the model, WASP helps estimate the probability distribution of Weibull and scale parameters A and K. he predominant wind direction is southeast and the best wind power and intensity density levels took place in 70m and 100m high , with about 201 W / m² and 243 W / m² respectively. But when evalua ted the inclusion of fictitious wind farm, the best use happened at 100m tall with production around 73.039 GWh , which can be attributed this improvement to increased efficiency of the wind turbine used in the simulation.A energia eólica é vista como umas das promissoras na geração de energia elétrica, sendo uma fonte de baixo custo e renovável, tem como benefício à diminuição dos impactos ambientais causados pelas Hidrelétricas.  Em conjunto com as redes hidrelétricas, a energia produzida através dos ventos contribuirá com o aumento da capacidade de produção de energia do país. Que a partir de dados de velocidade e direção de vento do município de Craíbas no período correspondente a 2014 - 2015, estimou-se o potencial eólico da região. A ferramenta utilizada no tratamento dos dados levantados foi o Wasp, fazendo simulações de três níveis diferentes de medição, produzindo um parque eólico fictício com aerogeradores potentes. Com o auxílio do modelo WASP estimou-se a distribuição da probabilidade de Weibull e os parâmetros de escala A e forma K. A direção predominante do vento é de Sudeste e a melhor densidade de potência e intensidade do vento aconteceu no nível de 100m de altura, cerca de 243 W/m². Porém quando avaliado a inclusão do parque eólico fictício, o melhor aproveitamento aconteceu a 100m de altura com produção em torno de 73,039 GWh, atribuir essa melhora a maior eficiência do aerogerador utilizado na simulação

Prognóstico da Velocidade do Vento Utilizando o Modelo WRF na Região Central de Alagoas

The PVPN project (Previsão do Vento em Parques Eólicos no Nordeste Brasileiro “Wind forecast for wind farms in the Brazilian Northeast”) has been made aiming to developing a methodology for the prediction of short and medium-term wind energy in wind farms, proper Brazilian Northeast. This paper presents results from an intensive campaign, which, wind velocity and micrometeorological measurements including turbulence are made. Estimates made by the WRF model for the wind velocity were compared with friction velocity and the fluxes (sensible heat and latent heat). The results showed that the model represented well the daily cycles of the four variables with correlation coefficients between 0.79 and 0.94. The estimation of the wind velocity were very good with a difference of only 10.55%. The estimate of the remaining variables was bad to reasonable.O projeto PVPN (Previsão do Vento em Parques Eólicos no Nordeste Brasileiro) foi elaborado com o objetivo de desenvolver uma metodologia para a previsão de curto e médio prazo da energia do vento em parques eólicos, adequada a região Nordeste brasileira. Neste trabalho são apresentados resultados obtidos em uma campanha intensiva onde, são feitas medidas anemométricas e micrometeorológicas incluindo os fluxos turbulentos. Foram comparadas as estimativas feitas pelo WRF para a velocidade do vento, a velocidade de fricção e os fluxos de calor sensível e de calor latente. Os resultados mostraram que o modelo representou bem os ciclos diários das quatro variáveis com coeficientes de correlação entre 0,79   e 0,94. As estimativas da velocidade do vento foram muito boas com uma diferença de apenas 10,55%. A estimativa das demais variáveis foi de razoável a ruim

Avaliação do desempenho do Modelo WRF para prognóstico do vento na Região Central de Alagoas – Craíbas

The aim of this work was to evaluate the performance of the WRF model for estimate wind speed in the central region of Alagoas State (Brazil). The wind velocity (WRF outputs) were compared with anemometric data of the PVPN projetc (Previsão do Vento em Parques Eólicos no Nordeste Brasileiro “Wind forecast for wind farms in the Brazilian Northeast”), from January to December 2014. The results showed that the WRF model estimated very well the monthly and daily wind speed averages. Deviations are greater in the dry season. Throughout the year the mean difference (WRF-OBS) was only 0.23 m.s-1 (6.14 m.s-1 versus 5.91 m.s-1), showing that this model is a good tool for forecasting wind for wind farms.O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho do modelo WRF para prognóstico da velocidade do vento na região central do Estado de Alagoas (Craíbas). As saídas do modelo (médias horárias) foram comparadas aos dados anemométricos do projeto PVPN (Previsão do Vento em Parques Eólicos no Nordeste Brasileiro). O período estudado foi de janeiro a dezembro de 2014. Os resultados mostraram que o modelo WRF estimou bem as médias mensais e diárias da velocidade do vento. Os desvios são maiores nos meses secos (0,66 m.s-1) do que nos meses chuvosos. Ao longo de todo o ano o a diferença média (WRF – OBS) foi de apenas 0,23 m.s-1 (6,14 m.s-1 versus 5,91 m.s-1), provando que este modelo é uma ótima ferramenta para previsão do vento para fins de aproveitamento eólico

Prognóstico do Vento para o Estado de Alagoas utilizando o Modelo WRF em Alta Resolução: Avaliação da Melhoria da Topografia, uso do Solo e Velocidade de Fricção

This paper aims to make an evaluative study of the updates topography, land use and friction velocity performed in the atmospheric WRF model, and prove its efficiency in simulating the wind speed and direction patterns using measurements of anemometric station Maragogi/AL, during the period from August/2007 to July/2008, focusing to May/2008 showed low correlation coefficient indices. The changes resulted in improvements made in the correlation coefficient for the wind speed of 0.15 to 0.61, however it is not perceived improvement to the wind direction. Highlighted the fact that the topography and friction velocity were the variables that most influenced the simulations, however there was little difference between the default condition the update condition for land use. The average speed for the city of Maragogi/AL was 5,27m/s predominant direction of South East wind. Generally noticed an improvement in the simulations when implemented updates in the model.O presente trabalho visa fazer um estudo avaliativo das atualizações de topografia, uso do solo e velocidade de fricção realizadas no modelo atmosférico WRF, e comprovar sua eficiência em simular os padrões de velocidade e direção do vento utilizando medições da estação anemométrica de Maragogi/AL, durante o período de agosto/2007 a julho/2008, com enfoque ao mês de maio/2008 que apresentou baixos índices de coeficiente de correlação. As mudanças realizadas resultaram em melhorias no coeficiente de correlação para a velocidade do vento de 0,15 para 0,61, contudo está melhoria não foi percebida para a direção do vento. Pode-se destacar também o fato que a topografia e a velocidade de fricção foram as variáveis que mais influenciaram nas simulações, tendo em vista que a pouca diferença entre a condição padrão do modelo e atualizada com relação ao uso do solo. A velocidade média do vento predominante para o município de Maragogi/AL foi de 5,27m/s e direção predominante do vento de Sudeste. Em geral notou-se melhora nas simulações quando implementadas as atualizações no modelo