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FONTES ALTERNATIVAS

Metodologia para previsão de dados climáticos e estimativa de produção híbrida

Matheus F. C. Souza1, Arthur L. Guilherme1, Kleber C. de Oliveira1

1Universidade Federal da Paraíba

E-mail: kleber.oliveira@cear.ufpb.br

Com o desenvolvimento de novas tecnologias e aprimoramento de modelos matemáticos tornou-se possível fazer previsões climatológicas baseadas em comportamentos de anos passados, com a finalidade de estimar a geração elétrica de um sistema híbrido. Esse trabalho possui como objetivo fazer uma previsão do comportamento climático em uma localidade do estado da Paraíba e estimar a produção híbrida de um aerogerador e um painel fotovoltaico. Os dados climáticos das médias mensais de 1990 a 2008 foram obtidos através do projeto Prediction of Worldwide Energy Resources (POWER) e tratados utilizando Python. Utilizou-se Regressão Linear Simples para previsão do comportamento climático, mensalmente, para dados de velocidade de vento e irradiação. Para validar o modelo realizou-se um comparativo dos dados reais do ano de 2009 com dados previstos para esse mesmo ano. A estimativa de produção de energia do sistema híbrido foi então realizada com o acoplamento entre a distribuição de Weibull da velocidade do vento e a curva de potência do aerogerador em questão, e da irradiação integrada no ano com a eficiência do módulo fotovoltaico. A distribuição de Weibull é uma distribuição de probabilidade contínua muito utilizada para representar velocidades de vento e foi escolhida devido a utilização dos parâmetros k e c, que podem auxiliar possível extrapolação se a distribuição de vento desejada estiver a uma altura diferente da medida pelo anemômetro. Além disso essa distribuição representa melhor a distribuição de vento do que a distribuição de Rayleigh e é determinada mais facilmente do que a distribuição bivariada. Os valores obtidos apresentaram uma média de 5,76 kwh/m2/dia e desvio padrão de 1,0147 na previsão de irradiação para o ano de 2009, essa média é idêntica ao valor real, ratificando que essa variável tende a ter variações anuais relativamente constantes apresentando um comportamento linear, e confirmando que o modelo de regressão linear é significativo para previsão dessa variável. No entanto, para a velocidade de vento, obteve-se uma média de 1,60 m/s nos valores previstos e de 1,24 m/s no valores medidos, no ano de 2009. Esta diferença significativa indicou que essa variável não segue nenhuma tendência linear significativa para essa localidade.

Palavras-chave: regressão linear, sistema híbrido, Python.

Agradecimentos: Depto. de Engenharia de Energias Renováveis da Universidade Federal da Paraíba.


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O congresso visa o encontro de profissionais, pesquisadores, centros de pesquisa, empresas e universidades para debater o uso e aplicação dos tipos de energias renováveis, bem como sua importância na sociedade, incentivando a pesquisa e o desenvolvimento científico por meio de palestras e apresentações de trabalhos.