Análise do potencial eólico offshore da costa brasileira em plataformas de petróleo e gás

Abstract

No seguinte trabalho foram analisados alguns pontos da costa brasileira para estudo de seu potencial eólico offshore no objetivo de simular a implementação de uma turbina eólica como geração auxiliar em regiões em que se localizam plataformas de petróleo e gás. Os critérios de seleção tiveram como base pontos onde se encontram plataformas de petróleo fixas, com lâmina d’água de até 300 metros, e também a diversificação das regiões para abranger um maior território da costa. Desses pontos foram extraídos os dados de velocidades média diária no período de 2001-2020 nas alturas de 10 e 50 metros com o software POWER Data Access Viewer. A partir desses dados foram calculadas as médias mensais no período todo visando identificar os períodos de maior e menor velocidade média, e assim foram calculados os coeficientes de Hellmann nas regiões, que possibilitam o cálculo de velocidade em qualquer altura e consequentemente a variação da velocidade com a mudança de altura. Utilizando os softwares Matlab e MS Excel foram traçadas curvas de probabilidade de Weibull, que mostram a chance que uma velocidade tem de ocorrer nas regiões, possibilitando assim o cálculo de potências geradas. Foram analisadas cinco turbinas eólicas comerciais para cada região e calculadas as potências médias geradas e o coeficiente de capacidade de cada combinação região-turbina. Por fim, realizou-se estudos que envolvem a geração de energia elétrica, como sistemas coletores, armazenamento e transmissão de energia, para então, comparar a geração das turbinas eólicas com turbinas à gás utilizadas nas plataformas e com a geração hidrelétrica brasileira.

In the following work, some points of the Brazilian coast were analyzed to study their offshore wind potential in order to simulate the implementation of a wind turbine as an auxiliary generation in regions where oil and gas platforms are located. The selection criteria were based on points where fixed oil platforms are located, with water depths of up to 300 meters, and also the diversification of regions to cover a greater territory of the coast. From these points, data on average daily speeds were extracted from 2001-2020 at heights of 10 and 50 meters with the POWER Data Access Viewer software. From these data, the monthly averages were calculated throughout the period in order to identify the periods of highest and lowest average speed, and thus the Hellmann coefficients were calculated in the regions, which allow the calculation of speed at any height and consequently the variation of speed with the height change. Using Matlab and MS Excel software, Weibull probability curves were drawn, which show the chance that a velocity has to occur in the regions, thus enabling the calculation of generated powers. Five commercial wind turbines were analyzed for each region, the average power generated and the capacity coefficient of each region-turbine combination were calculated. Finally, studies were carried out involving the generation of electric energy, such as collector systems, storage and transmission of electric energy, to then compare the generation of wind turbines with gas turbines used on platforms and with Brazilian hydroelectric generation.