Dissertação
Aerodynamic Effects of Offshore Wind Farm Clustering on Farm Performance: A Case Study on the Future Offshore Floating Wind Farms of Portugal APPROVED
Esta tese investiga as interações de esteira entre Parques Eólicos Flutuantes de 500 MW em escala de cluster e os impactos na Produção Anual de Energia (AEP) nas zonas de desenvolvimento offshore em Portugal. Usando o FLORIS com dados representativos do clima eólico, analisaram-se clusters nas zonas de Viana do Castelo Norte, Viana do Castelo Sul e Leixões, programadas para desenvolvimento futuro. A análise identificou interações de esteira significativas entre zonas, cuja severidade varia conforme o tamanho das turbinas (10-15 MW), o alinhamento e o espaçamento das turbinas (8-10D) e o clima eólico predominante. As reduções na AEP foram mais pronunciadas em escala de Zona, com orientações Leste-Oeste minimizando a interferência de esteira. Na escala de cluster, observaram-se reduções de 0,5% na AEP pelo modelo Gaussian Curl Hybrid (GCH) e 5,0% pelo modelo TurbOPark Gauss (TBG) para layouts “otimizados” a 13 km. A 50 km, layouts “não otimizados” alinhados com ventos N-S apresentaram reduções de 0,15% (GCH) e 0,81% (TBG). Os resultados destacam a importância de considerar os efeitos de esteira em escala de cluster nas fases de otimização de layout e design para maximizar os rendimentos energéticos. O estudo também ressalta a carência de pesquisas em escala de cluster em Portugal, fornecendo uma base para avaliações locais futuras e otimizações em maior escala. Esta pesquisa apoia o planeamento sustentável da energia eólica offshore, avançando a compreensão dos efeitos aerodinâmicos em arranjos complexos cruciais para os objetivos renováveis de Portugal.
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Orientação
ORIENTADOR
Ricardo Balbino Santos Pereira
Departamento de Engenharia Mecânica
Professor Auxiliar Convidado
