Post on 11-Jan-2016
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1. Introdução:
Devido à necessidade de gerar-se uma base de dados na ausência de medições e considerando,
para que o software Wasp faça uso destas informações para gerar uma simulação de parque
eólico, procurou-se utilizar os dados existentes nos Atlas Eólicos publicados nos anos 2000.
Esta simulação servirá para uma aproximação, sendo necessário de qualquer forma, realizar a
medição, conforme é demandado pela EPE, Empresa de Pesquisas Energéticas, órgão vinculado
ao Ministério de Minas e Energia.
2. Estudo de caso
Considerou-se para este exemplo, a região de Serra do Mel, no estado do Rio Grande do Norte,
nas seguintes coordenadas: latitude -37,05W -5,16S.
3. Metodologia
Seguem os passos utilizados para obtenção dos dados:
1º passo:
De posse do Atlas Eólico, deve-se determinar a distribuição da direção dos ventos para o ponto
de interesse.
Abaixo segue figura da Rosa dos Ventos, capturada do Atlas Eólico do Rio Grande do Norte.
Geração de dados a partir de Atlas Eólico:
Simulação de micrositting utilizando software Wasp
2º passo:
Passando estes dados para uma tabela temos:
Setores Direção Ângulo Inicial Ângulo Final Taxa de ocorrência
1 N 348,75 11,25 1,65%
2 N-NE 11,25 33,75 1,65%
3 NE 33,75 56,25 14,50%
4 NE-E 56,25 78,75 16,00%
5 E 78,75 101,25 21,00%
6 E-SE 101,25 123,75 17,50%
7 SE 123,75 146,25 10,50%
8 SE-S 146,25 168,75 4,00%
9 S 168,75 191,25 1,65%
10 S-SW 191,25 213,75 1,65%
11 SW 213,75 236,25 1,65%
12 SW-W 236,25 258,75 1,65%
13 W 258,75 281,25 1,65%
14 W-NW 281,25 303,75 1,65%
15 NW 303,75 326,25 1,65%
16 NW-N 326,25 348,75 1,65%
Obs.: Os dados em negrito são lidos, os demais estimados.
3º passo:
Considerando um ano de coleta, com medições integradas a cada 10 minutos, teríamos um
total de 52560 medições. Aplicando a distribuição de dados para cada setor teríamos os
seguintes resultados:
Setores Direção Ângulo Inicial Ângulo Final Taxa de ocorrência Quantidade Bruto
1 N 348,75 11,25 1,65% 867,00
2 N-NE 11,25 33,75 1,65% 867,00
3 NE 33,75 56,25 14,50% 7.626,00
4 NE-E 56,25 78,75 16,00% 8.409,00
5 E 78,75 101,25 21,00% 11.037,00
6 E-SE 101,25 123,75 17,50% 9.198,00
7 SE 123,75 146,25 10,50% 5.518,00
8 SE-S 146,25 168,75 4,00% 2.102,00
9 S 168,75 191,25 1,65% 867,00
10 S-SW 191,25 213,75 1,65% 867,00
11 SW 213,75 236,25 1,65% 867,00
12 SW-W 236,25 258,75 1,65% 867,00
13 W 258,75 281,25 1,65% 867,00
14 W-NW 281,25 303,75 1,65% 867,00
15 NW 303,75 326,25 1,65% 867,00
16 NW-N 326,25 348,75 1,65% 867,00
4º passo:
Para que se calcule a distribuição utilizou-se a média retirada do Atlas como segue:
Para Serra do Mel estimamos em 8 m/s.
5º passo:
Em seguida, também através do Atlas, estima-se o fator de forma de Weibull para a região.
Estimamos o fator de forma K de Weibull em 3,7.
6º passo:
Para que se possa calcular o fator de escala A de Weibull e o desvio padrão da distribuição
normal (v) através de:
A função Gama ( ) é determinada por:
Sendo K=3,7, então:
= = 0,90
Para calcular-se o desvio padrão da distribuição normal, podemos obte-lo através de:
7º passo:
De posse de média e de desvio padrão da distribuição gaussiana, aplica-se a função de
geração de números aleatórios do software Excel. Para facilitar a geração dos números
convém organizar a planilha conforme segue:
Setores Direção Ângulo Inicial Ângulo Final Taxa de ocorrência Quantidade
Absoluta
5 E 78,75 101,25 21,00% 11.037,00
6 E-SE 101,25 123,75 17,50% 9.198,00
4 NE-E 56,25 78,75 16,00% 8.409,00
3 NE 33,75 56,25 14,50% 7.626,00
7 SE 123,75 146,25 10,50% 5.518,00
8 SE-S 146,25 168,75 4,00% 2.102,00
1 N 348,75 11,25 1,65% 867,00
2 N-NE 11,25 33,75 1,65% 867,00
9 S 168,75 191,25 1,65% 867,00
10 S-SW 191,25 213,75 1,65% 867,00
11 SW 213,75 236,25 1,65% 867,00
12 SW-W 236,25 258,75 1,65% 867,00
13 W 258,75 281,25 1,65% 867,00
14 W-NW 281,25 303,75 1,65% 867,00
15 NW 303,75 326,25 1,65% 867,00
16 NW-N 326,25 348,75 1,65% 867,00
Para gerar as distribuições de velocidade (gaussiana de média 8,00 e desvio padrão 2,40) e de
direção (uniforme conforme os intervalos de ângulo inicial e final para cada setor) conforme
figura abaixo, começando pela direção.
Abaixo temos a tela da geração de números aleatórios para uma distribuição normal de média
8,00 e desvio padrão 2,40.
8º passo:
Encerrada esta etapa de geração de dados, estamos prontos para exportar os dados para a
ferramenta Wasp. Primeiramente, copiamos somente os dados de direção e velocidade, sem
número de sequencia nem cabeçalhos, para uma aba da planilha em uso, para efeito de
exportação dos dados conforme demonstrado na figura abaixo:
9º passo:
Após importa-se no Wasp utilizando a ferramenta OWC Wizard (maiores detalhes podem ser
obtidos nos manuais da ferramenta Wasp).
Segue o resultado obtido na ferramenta Wasp que pode ser comparada com o passo 1.