Energia Eólica - EOL
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- Uma abordagem espectral à geração de séries correlacionadas de ventoPublication . Aguiar, Ricardo; Estanqueiro, Ana; Saraiva, J. A. Gil
- An evaluation study for improving gap flow simulations in coastal areas on PortugalPublication . Costa, Paula Silva; Mouche, A.; Estanqueiro, AnaWinds inferred by Synthetic Aperture Radar (SAR) satellites are a very important source of spatial wind field behavior along coastal areas particularly on small coastal areas that are temporary affected by strong flow disturbances mainly driven from land to the ocean. Gap flow circulations, among others, are an example of such wind phenomena disturbances which are not yet described by regional atmospheric models nor by CFD modeling. Such situations could compromise both offshore wind resource and park deployment studies on places affected by the presence of these phenomena types. A possible way to overcome this situation is the usage of SAR images assimilated into regional atmospheric models using certain type of assimilation techniques. In this work, a real case occurred in a coastal area in Portugal will be taken into account. A strong gap flow occurred during the beginning of the night 9 December 2010 was captured by a SAR image which was assimilated into the model. Some validation meteorological stations were used for validation purposes taken into account scenarios performed with and without wind SAR assimilation. Spatial results lead to the conclusion that the assimilation of SAR images improves the wind pattern results which reflects how SAR assimilation into the mesoscale models are important for simulating the coastal wind flow patterns.
- An optimized probabilistic forecasting approach for hybridized wind power plantsPublication . Couto, António; Algarvio, Hugo; Estanqueiro, AnaABSTRACT: Accurate forecasts are essential for efficiently integrate variable renewable power plants into power systems and electricity markets. Since hybrid power plants are a new area of research, several key challenges need to be addressed. This work presents a probabilistic power forecast approach to hybridised wind power plants with solar power. The forecasting metho dology uses a sequential forward feature selection algorithm, employing distinct objective functions and an artificial neural network approach. The probabilistic power forecasts are obtained using a quantile spline regression technique. The approach supports the identification of the: i) optimal quantile and ii) exogenous features (e.g., meteorological input features from numerical weather prediction – NWP models) to increase the profitability of the hybrid power plants in an electricity market environment. As expected, hybridization increases the remuneration of the producer when compared to existing wind plants, regardless of complementarity levels. This increase in remuneration of hybrid plants is superior for the highest generation complementarity case. The use of quantiles to calibrate the forecast approach proves to be crucial for increasing the remuneration compared to the traditional deterministic approach based on the power forecast expected value.
- Aproveitamento de energia eólica em ambiente urbano e construídoPublication . Estanqueiro, Ana; Simões, TeresaNa última década assistiu-se em Portugal a um desenvolvimento das energias renováveis, em particular da Energia Eólica. No final de 2009, encontrava-se instalada e em operação uma capacidade eólica superior a 3.500 MW, colocando Portugal entre os primeiros dez países do mundo neste sector e ultrapassando mesmo países pioneiros, como a Dinamarca e a Espanha, respectivamente em potência instalada e na percentagem da energia eléctrica consumida com origem no vento. A inovação no sector eólico em Portugal, se bem que ainda apresente algum potencial para as grandes turbinas em terra, configura-se actualmente noutras duas frentes, quiçá com caminhos mais longos a trilhar: as micro-turbinas eólicas e sua contribuição para o sector da geração doméstica; e os parques eólicos offshore - estes com enorme potencial na costa Portuguesa, especialmente nas soluções tecnológicas flutuantes.
- Assessment of Power Quality Characteristics of Wind FarmsPublication . Estanqueiro, Ana; Tande, John O.; Lopes, J. PeçasIn this paper the main parameters to assess the power quality of grid embedded wind farms are presented. International standards to assess and quantify the power quality of grid connected wind turbines exist for some years now, and are here extrapolated to wind farms aggregates when possible being the correspondent methodologies identified in the document. Recently, the grid code requirements posed a novel challenge to this technologic area, particularly since they were issued with national or local objectives and without particular normalized global concerns. The form how the international standards are evolving in order to cope both with the power systems industry local requirements, but also with the global wind turbine manufacturers principles is addressed in the paper.
- Assessment of PV and wind microgeneration's impact in the power quality of low and medium voltage distribution networksPublication . Bonifácio, Paulo; Viana, Susana; Rodrigues, L.; Estanqueiro, AnaElectric power systems face an ever-growing penetration (PV) and other microgeneration as well as non-linear loads such as electric vehicles. This is a common link between these : the extensive use of power electronics converters. These devices are a source of medium-to-high frequency harmonic distortion and their impact on the local distribution grid must be carefully assessed in order to evaluation possible network unbalances, demaging power line resonance conditions, transformer core saturation and overhearing.
- Assessment of PV and wind microgeneration's impact in the power quality of low and medium voltage distribution networksPublication . Bonifácio, Paulo; Rodrigues, L.; Viana, Susana; Estanqueiro, Ana
- Assessment of the sustainable offshore wind potential in PortugalPublication . Costa, Paula Silva; Simões, Teresa; Estanqueiro, AnaThe sustainable offshore wind potential for the west and south coasts of Portugal is presented. Results were carried out using an atmospheric mesoscale model and GIS tools. Unlike previous common opinions, the preliminary results show the existence of interesting areas for the developing of offshore wind parks.
- Assessment of wind and solar PV local complementarity for the hybridization of the wind power plants installed in PortugalPublication . Couto, António; Estanqueiro, AnaABSTRACT: To decarbonize electrical power systems, it is essential to incorporate a high share of variable renewable energy sources while minimizing their costs. An important step towards this goal includes exploring the potential for the so-called hybrid renewable power plants through the combination of (existing) wind and solar power parks. Although that is not the usual approach in their design, hybrid power plants should take advantage of existing synergies, as generation complementarity among the renewable generation technologies, and benefit from using existing infrastructures and the same grid connection point. This investigation assesses the potential of existing Portuguese wind parks for hybridization with solar power photovoltaic generation. Correlation and energy metrics for assessing the complementarity at hourly and daily periods are applied to quantify existing synergies. Results show a high potential for hybrid power plants: levels of complementarity between wind and solar resources are globally high thus allowing to increase the share of variable renewable energy sources with minimal energy curtailment, when compared with scenarios of overplanting additional wind power capacity. The highest and most consistent levels of complementarity are found in the interior regions of central and northern Portugal. The research shows that Portugal has privileged weather conditions that allow the concept of hybrid power plants to be largely explored and extended on a large and efficient scale. This outcome, which may be replicated for other countries, is an important contribution to increasing the penetration of renewable energy in electrical power systems while minimizing the overall costs of renewable energy.
- Avaliação da complementaridade dos recursos eólico e solar PV, em PortugalPublication . Ferreira, Pedro Miguel Silva; Estanqueiro, AnaRESUMO: Com o objetivo de reduzir as emissões de CO2, em Portugal, até 2050, pretende-se aumentar a capacidade de fontes de energia renovável, com enfoque na tecnologia solar fotovoltaica e eólica. Contudo estas duas tecnologias por serem dependentes de fatores meteorológicos, acarretam novos desafios para os operadores do sistema no estabelecimento do binómio oferta/procura de energia. Para auxiliar na descarbonização do sistema electroprodutor, recentemente, Portugal adotou o conceito de centrais híbridas renováveis onde é possível agregar estas duas fontes de geração (ou outras inclusive armazenamento). Com esta agregação é expectável atenuar a variabilidade da produção associada a cada tecnologia de forma individual, por via da complementaridade que existe entre ambas as fontes, e melhorar o desempenho técnico-económico da central e, ao mesmo tempo, pode dotar de alguma despachabilidade a própria central. Nesta dissertação, são analisados 224 parques eólicos em Portugal Continental, no período de 2015 e 2016. A análise destes parques eólicos (PEs) é realizada em três fases distintas, que passam pela i) caracterização da geração individual dos PEs com base nos dados de velocidade do vento obtidos através de um modelo de mesoescala; ii) caracterização da complementaridade, recorrendo a vários parâmetros de complementaridade (e.g., correlação e índices de complementaridade), entre a produção eólica e solar (esta última obtida através da ferramenta online PVGIS); iii) identificação da configuração de sobreequipamento (baseada em diferentes rácios de tecnologia eólica e/ou solar fotovoltaico) mais adequada a cada uma das 224 localizações em estudo. Neste último caso é analisado o impacto do sobreequipamento, recorrendo a vários parâmetros de análise, nomeadamente, foi avaliada o desempenho do parque produção com e sem previsão, sendo esta com um horizonte temporal de seis horas. A correlação média horária nacional entre a produção eólica e solar PV para a mesma localização, foi de -0.12, indicando um valor baixo de complementaridade. Por último, no geral, o produtor retiraria maiores retornos em ambiente de mercado só com o acréscimo de capacidade solar, contudo, para tal, seria necessária uma melhor metodologia de previsão para cada parque, que apresenta erros elevados. Analisando os vários parâmetros para esta última parte, sugere-se uma capacidade de sobreequipamento híbrida, com maior incidência em tecnologia solar. As regiões que retirariam o maior proveito das centrais híbridas seriam as regiões do interior Centro e Sul onde existe disponibilidade do recurso solar e, simultaneamente, onde existe os maiores aumentos dos fatores de capacidade dos parques. Os resultados obtidos para a zona Norte não apresentam grandes alterações face às outras regiões com a aplicação do novo sobreequipamento contudo, é a região que tem o maior índice de complementaridade entre as duas fontes de energia em análise. Com as conclusões deste trabalho, pode-se analisar as vantagens e desvantagens deste novo conceito, ainda pouco explorado na literatura, e ainda oferecer i) indicadores de como aumentar a rentabilidade dos seus investimentos inicias por parte dos produtores ou mesmo de novos investidores que se agreguem a estes para beneficiarem das estruturas atuais, e ii) aos operadores uma forma de gerir a rede ao incentivar os produtores para uma determinada configuração que mitigue a variabilidade da geração renovável.