Please use this identifier to cite or link to this item:
https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/30709
Title: | Energia eólica offshore: um estudo de caso para análise da viabilidade técnico-econômica de uma usina próxima à costa do Rio Grande do Norte |
Authors: | Nunes, João Paulo Costa e Silva |
Advisor: | Gonzalez, Mario Orestes Aguirre |
Keywords: | Energia eólica offshore;Produção energética;Custos de ciclo de vida;Custo nivelado de energia;Viabilidade econômica |
Issue Date: | 28-May-2020 |
Publisher: | Universidade Federal do Rio Grande do Norte |
Citation: | NUNES, João Paulo Costa e Silva. Energia eólica offshore: um estudo de caso para análise da viabilidade técnico-econômica de uma usina próxima à costa do Rio Grande do Norte. 2020. 219f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Produção) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2020. |
Portuguese Abstract: | A energia eólica é considerada um recurso energético renovável, abundante, seguro e limpo utilizado para geração de eletricidade. Segundo projeções da Agência Internacional de Energia (IEA), a capacidade instalada global offshore crescerá de 24 GW em 2018 para 1000 GW em 2050. Tais projeções apontam que a indústria da energia eólica offshore se tornará um negócio de US$ 1 trilhão a partir da década de 2040. No Brasil, toda a geração de eletricidade a partir da fonte eólica é proveniente de usinas onshore, ainda não havendo usinas offshore em operação. Contudo, no ambiente marítimo, o Brasil possui um extenso litoral com um vasto potencial eólico inexplorado, que seria suficiente para abastecer a demanda energética do país em um horizonte de longo prazo. O objetivo deste estudo é estimar a produção energética e a capacidade de abastecimento, bem como conhecer os custos da energia elétrica gerada a partir de uma Usina Eólica Offshore (UEO) de 1 GW de capacidade instalada próxima à costa do estado do Rio Grande do Norte. A pesquisa teórica contemplou os temas: (i) aproveitamento energético dos ventos; (ii) potencial eólico offshore: (iii) principais elementos de sistemas de energia eólica offshore, (iv) aspectos econômicos de UEOs e (v) custos associados ao ciclo de vida UEOs. A pesquisa de campo consistiu em um estudo de caso para uma UEO de 1 GW de potência, localizada a 20 km da costa do município de Guamaré/RN, em águas rasas, em profundidades variando entre 10 e 20 metros. Os resultados mostram que a velocidade média anual do vento na área selecionada é de 10,81 m/s, com desvio padrão de 2,51 m/s. Os fatores de capacidade variam entre 54% e 62% e foram calculados para o aerogerador modelo DTU-10 MW. Em um cenário conservador, a produção de energia elétrica anual P90 da UEO seria suficiente para abastecer, em média, mais de 1,8 milhão de habitantes ou 2,4 milhões de residências no Brasil, a um custo nivelado de energia (LCoE) variando entre R$ 206,84/MWh e R$ 249,91/MWh. |
Abstract: | Wind energy is a renewable, abundant, safe and clean energy resource used to generate electricity. According to projections by the International Energy Agency (IEA), global offshore installed capacity will grow from 24 GW in 2018 to 1000 GW in 2050. Such projections point out that the offshore wind energy industry will become a US$ 1 trillion business starting in the 2040s. In Brazil, all electricity generation from the wind source comes from onshore wind farms, with no offshore power plants in operation yet. However, in the maritime environment, Brazil has an extensive coastline with vast untapped wind potential, which would be sufficient to supply the country's energy demand in the long term. The objective of this study is to estimate energy production and supply capacity, as well as to estimate the costs of electricity generated from a 1 GW OWF located close to the coast of Rio Grande do Norte State. Theoretical research covered the themes: (i) wind energy use; (ii) offshore wind potential; (iii) main elements of offshore wind energy systems, (iv) OWFs economic aspects and (v) OWFs life-cycle costs. Field research consisted of a case study for a 1 GW OWF located 20 km from the coast of the municipality of Guamaré/RN, in shallow waters, in water depths ranging from 10 to 20 meters. Results show that the average annual wind speed is 10.8 m/s at the selected site, with a standard deviation of 2.51 m/s. Capacity factors range from 54% to 62% and were calculated for a DTU-10 MW wind turbine. In a conservative scenario, the OWF annual P90 energy output would supply electricity, on average, for more than 1.8 million inhabitants or 2.4 million homes in Brazil, at a levelized cost of energy (LCoE) ranging from US$ 53.92/MWh to US$ 65.15/MWh. |
URI: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/30709 |
Appears in Collections: | PPGEP - Mestrado em Engenharia de Produção |
Files in This Item:
File | Description | Size | Format | |
---|---|---|---|---|
Energiaeolica_Nunes_2020.pdf | 6,69 MB | Adobe PDF | ![]() View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.