Energia
15990 palavras
64 páginas
UNIVERSIDADE TÉCNICA DE LISBOAINSTITUTO SUPERIOR TÉCNICO
DEEC / Secção de Energia
Energias Renováveis e Produção Descentralizada
INTRODUÇÃO À ENERGIA EÓLICA
Rui M.G. Castro
Janeiro de 2003 (edição 1)
OUTROS VOLUMES DISPONÍVEIS
•
Introdução à Energia Fotovoltaica, Novembro 2002 (edição 0)
•
Introdução à Energia Mini-Hídrica, Dezembro 2002 (edição 1)
•
Condições Técnicas e Económicas da Produção em Regime Especial
Renovável, Fevereiro 2003 (edição 2)
Rui Castro rcastro@ist.utl.pt http://enerp4.ist.utl.pt/ruicastro
ÍNDICE
1.
INTRODUÇÃO
1
1.1.
Enquadramento Geral
1
1.2.
Situação em Portugal
4
1.3.
Estado-da-Arte
5
1.4.
Custos
10
1.5.
Ambiente
12
2.
RECURSO EÓLICO
2.1.
13
Estrutura do Vento
15
2.1.1.
Variação no tempo
15
2.1.2.
Representação espectral
17
2.1.3.
Um modelo do vento
19
2.2.
Vento Quase-Estacionário
20
2.2.1.
Distribuição de Weibull
21
2.2.2.
Lei de Prandtl
24
2.3.
Vento Turbulento
28
2.4.
Características Especiais do Vento
31
2.4.1.
Obstáculos
31
2.4.2.
Efeito de esteira
32
2.4.3.
Vento no mar
33
2.5.
Caracterização de um Local
34
2.5.1.
Identificação de locais potenciais
34
2.5.2.
Medição do vento
34
2.5.3.
Representação do perfil de ventos
37
2.5.4.
Modelos físicos e modelos numéricos
39
3.
CÁLCULOS ENERGÉTICOS
3.1.
Potência Eólica
41
41
3.1.1.
Coeficiente de potência – CP
42
3.1.2.
Característica eléctrica do aerogerador
43
3.2.
4.
Cálculo Energético
TECNOLOGIA
4.1.
Componentes do Sistema
44
49
49
4.1.1.
Rotor
50
4.1.2.
Cabina
52
4.1.3.
Torre
53
4.2.
Aerodinâmica
54
4.2.1.
Optimização da conversão
54
4.2.2.
Forças actuantes na pá
56
Controlo de Potência
59
4.3.
4.3.1.