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Dissertação

{en_GB=Offshore floating wind farms cost reduction assessment.} {} EVALUATED

Detalhes: {pt=A necessidade de uma transição energética mais rápida para uma sociedade neutra em carbono tem acelerado o apoio e o desenvolvimento de tecnologias eólicas flutuantes offshore. No entanto, a necessidade de reduções de custos para tornar os projetos de energia offshore viáveis para os promotores requer mais investigação sobre novas estratégias para a redução dos custos dos parques eólicos. O principal objetivo deste trabalho é avaliar tecno-economicamente algumas destas estratégias. Os objetivos deste trabalho foram alcançados através de simulações numéricas aero-hidro-servo-elásticas e de custos de vinte e cinco estudos de caso de parques eólicos flutuantes, considerando variações nas distâncias de separação das turbinas, alturas das mesmas, e disposições espaciais dos aerogeradores, assim como o tamanho da plataforma flutuante. Os principais fatores de avaliação dos parques eólicos considerados neste trabalho são a produção anual de energia, as perdas associadas às esteiras dentro do parque eólico, o fator de capacidade, o custo nivelado da energia (LCOE), e o fator de densidade do rendimento energético. Os resultados evidenciam que as variações de alturas das turbinas não mostram reduções promissoras de LCOE. Estimou-se que a redução do tamanho da plataforma tenha um baixo impacto no LCOE do parque eólico. Porém, diferentes disposições das turbinas em parques eólicos podem diminuir significativamente as perdas associadas às esteiras e o LCOE até 17.2%. Este estudo fornece uma boa base para uma análise técnico-económica mais aprofundada de diferentes configurações de parques eólicos. Este trabalho apresenta recomendações sobre as ferramentas e metodologias para a análise de redução de custos., en=The need for a faster energy transition towards a carbon-neutral society has accelerated the support and development of offshore floating wind technologies. However, the necessity for cost reductions to make offshore energy projects viable and more attractive to developers require further research on new strategies for wind farm cost reductions and performance enhancements. The main objective of this work is to evaluate techno-economically some of these strategies. The goals of this work were achieved through aero-hydro-servo-elastic numerical simulations and cost-modelling of twenty-five different wind farm case studies, considering variations in turbine spacing distances, turbine hub heights, farm layouts and the floating platform size. The main farm evaluation factors addressed in this work are the annual electricity production, farm energy losses due to the wake effects, farm capacity factor, the levelized cost of energy (LCOE) and an energy yield density factor that is introduced in this thesis. Based on this study, it can be noticed that turbine hub height variations do not necessarily show promising LCOE reductions due to lower wind resources and insignificant cost reductions. The platform size reduction was estimated to have a low impact on the wind farm LCOE. Different wind farm layouts, on the other hand, can significantly decrease the wake losses and the LCOE by up to 17.2%. This study provides a good base for further techno-economic analysis of different wind farm configurations, including the wind turbine row spacing, turbine hub heights and wind farm layouts. It also presents recommendations for cost-reduction analysis tools and methodologies.}
Keywords: {pt=energia eólica offshore, turbinas eólicas flutuantes, LCOE, avaliação técnico-economica, redução de custos, efeitos de esteiras, en=offshore wind energy, floating offshore wind turbines, LCOE, technoeconomic assessment, cost reductions, wake effects}

Discussão: dezembro 5, 2022, 10:30