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Publicação
Micro-turbinas instaladas em ambiente urbano, para aplicações de microgeração: desenvolvimento de uma metodologia para identificação e caracterização do potencial eólico
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Resumo(s)
Compensará o investimento? Será fiável? Qual o investimento inicial? Qual o tempo de retorno do investimento? Estas são algumas das questões iniciais que preocupam quem pretende investir num sistema descentralizado de geração de energia e que devem ser esclarecidas da melhor forma, para que se torne possível uma mudança do cenário energético centralizado existente nos dias de hoje. A colocação de uma micro-turbina eólica num edifício urbano poderá não ser à partida a opção preferencial, quando se pretende investir num sistema de microgeração. Será mais fácil assegurar o projecto, se houver possibilidades de garantir ao produtor que o local, onde este pretende instalar o sistema, dispõe de potencial eólico suficiente para permitir um retorno seguro do investimento, uma redução nas emissões de CO2 e, consequentemente, um futuro mais sustentável. Assim, neste trabalho, pretendeu-se desenvolver uma metodologia simples e expedita, que permitisse estimar o potencial eólico de uma micro-turbina, quando instalada em ambiente urbano. A metodologia teve por base uma fotografia panorâmica do local de implantação, que após processamento digital e posterior aplicação de um programa de cálculo, permitiu obter percentagens de obstrução do escoamento atmosférico ao ponto de interesse. Seguidamente, calculou-se o fluxo de potência incidente da velocidade do vento, após a contabilização das percentagens de obstrução, por forma a estudar a viabilidade energética de um sistema eólico. A aplicação da metodologia efectuou-se com recurso a dois casos de estudo, considerando como pontos de interesse para a instalação de uma micro-turbina o terraço no topo de um edifício de dois pisos, localizado no centro de Faro, no sul de Portugal, e o terraço no topo de um edifício de cinco pisos localizado mesma cidade. Concluiu-se que, embora com incertezas não desprezáveis associadas, a metodologia desenvolvida poderá constituir um ponto de partida para a obtenção de uma estimativa do potencial eólico em ambiente urbano com especial foco no estudo das obstruções e, assim permitir que a energia eólica penetre no mercado da microgeração de forma mais fiável.
Will the return of the investment be favourable? Will it be reliable? How much will it cost? How long is the payback? These are some of the issues that concern those who want to invest in a decentralized system for power generation and should be clarified as well as possible, so there can be a change in the existing centralized energy scenario of today. To place a micro-wind turbine on the top of a building in an urban environment may not be the first choice. With the objective of helping those who pretend to invest in micro wind energy systems in urbanised areas, this work presents a simple methodology to estimate the wind potential of a certain site, in order to install a small wind turbine in an urban environment. This methodology is based on the use of a panoramic photography, which is processed with a scientific calculation program to obtain percentages of obstruction on the wind flow. After that, the wind power is calculated to assess the project availability. The methodology was then applied to two case study, where the first site is located in the top of a terrace of two-storey building, in the centre of the city of Faro, in the south of Portugal and the second site is located in the same city, in a five-storey building. It was concluded that, although with non-negligible uncertainties, the methodology developed could be a starting point to obtain objective estimates of the wind resource in urban areas and, thus enable a larger penetration of wind power from microgeneration market.
Will the return of the investment be favourable? Will it be reliable? How much will it cost? How long is the payback? These are some of the issues that concern those who want to invest in a decentralized system for power generation and should be clarified as well as possible, so there can be a change in the existing centralized energy scenario of today. To place a micro-wind turbine on the top of a building in an urban environment may not be the first choice. With the objective of helping those who pretend to invest in micro wind energy systems in urbanised areas, this work presents a simple methodology to estimate the wind potential of a certain site, in order to install a small wind turbine in an urban environment. This methodology is based on the use of a panoramic photography, which is processed with a scientific calculation program to obtain percentages of obstruction on the wind flow. After that, the wind power is calculated to assess the project availability. The methodology was then applied to two case study, where the first site is located in the top of a terrace of two-storey building, in the centre of the city of Faro, in the south of Portugal and the second site is located in the same city, in a five-storey building. It was concluded that, although with non-negligible uncertainties, the methodology developed could be a starting point to obtain objective estimates of the wind resource in urban areas and, thus enable a larger penetration of wind power from microgeneration market.
Descrição
Tese de mestrado em Engenharia da Energia e do Ambiente, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2010
Palavras-chave
Microgeração Energia eólica Metodologia Ambiente urbano Teses de mestrado - 2010