Teste de Modelos de Simulação da Produção de um Parque Eólico

Abstract

A temática das energias renováveis tem-se tornado cada vez mais importante ao longo dos anos devido às questões ambientais serem uma preocupação constante na sociedade. A energia eólica é um dos recursos energéticos mais importante na atualidade.A energia eólica está constantemente em desenvolvimento para procurar um melhor aproveitamento do seu recurso. Para isto, é necessário desenvolver simulações em software e ter em consideração certos pontos cruciais para que o parque eólico tenha o melhor aproveitamento possível do vento.Atualmente a Martifer Renewables & Energy possui um parque eólico na Roménia, Babadag II constituído por quatro turbinas eólicas de 2,1 MW. A partir deste parque eólico é feito um estudo eólico com simulações realizadas no software do professor, WindStation.Para cumprir este estudo foi necessário, para além dos dados fornecidos pela Martifer, adquirir dados da direção do vento do Vortex. Portanto, é essencial comparar os dados do Vortex com os da Martifer para verificar a sua veracidade.As simulações realizadas foram com o objetivo de comparar os dados simulados com os reais e tentar aproximar as simulações da realidade. O estudo da dependência do tamanho da malha nos resultados, o modelo de floresta e os diferentes modelos de efeito de esteira são alguns dos aspetos fundamentais para chegar ao objetivo.A outra parte desta dissertação tem como objetivo procurar melhorar o aproveitamento das turbinas alterando o layout do parque eólico depois de uma análise dos dados de velocidade, direções e o efeito de esteira ao longo da dissertação. Para reforçar este estudo recorreu-se também aos dados do Vortex para uma observação com uma maior quantidade de dados.

The topic of renewable energy has become increasingly important over the years due to environmental issues being a constant concern in society. Wind energy is one of the most important energy resources today.Wind energy is constantly under development to seek a better use of its resources. For this, it is necessary to develop simulations in software and take into consideration certain crucial points so that the wind farm has the best possible use of the wind.Currently, Martifer Renewable & Energy has a wind farm in Romania, Babadag II consisting of four 2,1 MW wind turbines. From this wind farm, a wind study is conducted with simulations performed in the professor’s software, WindStation.To fulfill this study, it was necessary to acquire wind direction data from Vortex, in addition to the data provided by Martifer. Therefore, it is essential to compare the Vortex data with Martifer’s to verify its veracity.The simulations were carried out with the aim of comparing the simulated data with the real data and trying to approximate the simulations to reality. The study of the mesh size dependence on the results, the forest model and the different wake effect models are some of the key aspects to achieve the objective.The other part of this dissertation aims to improve turbine utilization by changing the layout of the wind farm after an analysis of the data for speed, directions, and the wake effect. To strengthen this study, data from Vortex was also used for observation with a larger dataset.