Dissertação

{en_GB=Techno-economic assessment of semi-submersible FOWT concepts} {} EVALUATED

{pt=O objectivo desta tese ´e o de aferir a possibilidade de tornar o c´ alculo da energia produzida anualmente por uma turbina e´ olica flutuante mais fidedigno. Ao m´etodo mais convencional de integrac¸ ˜ao da curva de potˆencia da turbina numa dada distribuic¸ ˜ao de Weibull de vento prop˜oe-se uma alternativa baseada em simulac¸ ˜oes num´ ericas realizadas com o c´odigo OpenFAST. Procede-se, tamb´em, a uma an´ alise de sensibilidade econ´omico-financeira recorrendo a um modelo disponibilizado pelo WavEC. Apresenta-se uma introduc¸ ˜ao ao panorama das energias renov´aveis, convergindo numa mostra e debate dos actuais desafios e desenvolvimentos relacionados com a ind ´ ustria e´ olica, com especial foco no sector mar´ıtimo flutuante. Procede-se a uma an´ alise da ferramenta num´erica atrav´es do estudo dos v´arios m´odulos que a constituem. Trata-se duma avaliac¸ ˜ao dos modelos implementados e hip´oteses consideradas, a fim de obter um enquadramento dos resultados finais mais preciso e, por isso mesmo, mais confiante. Acto cont´ınuo, testes de consist ˆencia s˜ao feitos a fim de consolidar a validade do modelo usado. Finalmente, a problem´ atica da energia ´e abordada e comparada, recorrendo aos dois m´etodos em di ´alogo. De seguida, apresenta-se um exerc´ıcio de an´ alise econ´omica pretendendo aferir a sensibilidade do custo de energia em relac¸ ˜ao a alguns factores determinantes. Este permite tamb´em avaliar a relevˆancia da abordagem num´ erica proposta., en=The objective of the present thesis is to assess the possibility of a more accurate and trustful methodology regarding the annual energy production estimation of a floating wind turbine. The conventional approach is to integrate the turbine’s power curve along a given Weibull wind distribution. The alternative proposed involves the use of numerical simulations with the OpenFAST code. Furthermore, an economic sensitiveness analysis is performed, with a suitable model from WavEC. An introduction to the renewable energies field is presented, which ends tilting towards a discussion on present challenges and endeavours regarding the wind power industry. Special focus is attributed to its floating offshore sector. The numerical tool is explored through the analysis of the set of modules that constitute it. The goal is to reach a more accurate and confident framing of the final results through the evaluation of the computer-implemented models and assumptions considered. Following, consistency tests are carried out in order to numerically check the model’s validity. Finally, the energy topic is dealt with and compared for the two suggested approaches. An economic analysis aiming at assessing the LCOE’s sensitiveness to some determining factors is also presented. Such study also allows an insight into the relevance of the numerical approach proposed.}
{pt=Energias renováveis, estiamitiva de producção de energia, turbinas eólicas flutuantes, métodos numéricos, análise económica, en=Renewable energies, energy production estimation, floating wind turbines, numerical methods, economic analysis}

Novembro 22, 2019, 16:0

Orientação

ORIENTADOR

Marco Alves

WavEC - Offshore Renewables

Especialista

ORIENTADOR

José Alberto Caiado Falcão de Campos

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Associado