65ª Reunião Anual da SBPC

A. Ciências Exatas e da Terra - 3. Física - 1. Áreas Clássicas de Fenomenologia e suas Aplicações

ANÁLISE ESTATÍSTICA DA VELOCIDADE DO VENTO EM REGIÕES GEOGRAFICAMENTE DISTINTAS DO ESTADO DO CEARÁ: SERRA, SERTÃO E LITORAL

Wesley Ferreira Teixeira - Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará - IFCE Henrique do Nascimento Camelo - Prof. Msc./ Orientador – IFCE

INTRODUÇÃO:

A preocupação da população mundial com os problemas ambientais derivados da queima do principal combustível fóssil utilizado atualmente na produção de energia, o petróleo, têm feito com que seja dada uma maior atenção às fontes renováveis de energia. No Brasil, a utilização de fontes alternativas para geração de eletricidade teve início na década de 1990, com a instalação de turbinas eólicas no litoral do Ceará e em Fernando de Noronha. De acordo com o Atlas de Energia Eólica do Estado do Ceará, o estado apresenta um grande potencial eólico devido à incidência dos ventos alísios. A energia cinética dos ventos é vista hoje como um fator sustentável e uma fonte inesgotável de produção de energia, com isso cada vez mais surge à necessidade de estudos estatísticos que comprovem e caracterizem a incidência dos ventos e viabilizem a instalação de parques eólicos nestas regiões. Com isso, este trabalho descreve, por meio de uma análise estatística da velocidade do vento, o potencial eólico das cidades de Ubajara, Jati e Acaraú, bem como o período de maior intensidade dos ventos e a comparação entre o potencial eólico de regiões geograficamente distintas do estado do Ceará.

OBJETIVO DO TRABALHO:

Comparar a intensidade da velocidade dos ventos em regiões geograficamente distintas do estado do Ceará, nas cidades de Ubajara, Jati e Acaraú, (respectivamente: serra, sertão e litoral). Realizar uma análise estatística comparando o potencial eólico das respectivas cidades, bem como identificar os períodos onde ocorre a maior incidência de ventos.

MÉTODOS:

Os dados utilizados neste trabalho foram fornecidos pela Fundação Cearense de Meteorologia e Recursos Hídricos (FUNCEME), e obtidos a partir de Plataformas de Coleta de Dados (PCD), instaladas nas cidades analisadas. As medições de velocidade do vento utilizadas para análise correspondem ao ano de 2005 e foram coletados a um nível de 10 m de altura em relação ao solo. De posse das medições, foi traçado o perfil da média horária anual da velocidade do vento para cada uma das cidades, feito isso, os resultados foram plotados simultaneamente em um gráfico comparativo. Para verificar o período de maior intensidade do vento, analisamos as épocas de chuva e seca no Ceará, considerando os meses de fevereiro, março, abril e maio, como período chuvoso, e setembro, outubro, novembro e dezembro, como período seco, assim como encontrado na literatura. Feita a análise, os dados foram dispostos em um gráfico que compara a intensidade dos ventos nas quadras chuvosa e seca. Para caracterizarmos um perfil da distribuição de frequência da velocidade do vento ao longo do ano, foi o utilizado a função de Weibull, por meio da qual identificamos as classes de vento mais incidentes nas regiões, evidenciando o potencial eólico em torno das cidades analisadas.

RESULTADOS E DISCUSSÃO:

Na cidade de Acaraú, região litorânea, as maiores médias horárias foram registradas entre 15:00 e 23:00hs, com picos de velocidade do vento da ordem de 6 m/s, enquanto nas cidades de Ubajara e Jati, regiões serrana e sertão, as maiores médias horárias ocorreram entre 8:00 e 12:00hs, com picos da ordem de 8 m/s em Ubajara e 4 m/s em Jati. Verificou-se também, que ao longo do ano, a intensidade dos ventos é maior durante o período de seca, com maior dispersão na região serrana de Ubajara, onde os dados apresentam uma diferença de 23% nos picos de velocidade média do vento. Utilizando os gráficos da distribuição de frequência da velocidade média do vento, percebe-se que a maior incidência dos ventos nas cidades de Acaraú e Ubajara está na classe de 6 m/s, enquanto a cidade de Jati, em torno de 4 m/s. Identifica-se assim, um maior potencial eólico distribuído ao longo das regiões de serra e litoral, principalmente no período seco, onde os ventos apresentam velocidades médias horárias superiores ao período chuvoso. Destaca-se também, o grande potencial eólico em regiões serranas e litorâneas, como é o caso das cidades de Ubajara e Acaraú.

CONCLUSÕES:

Foi comprovado que as cidades de Ubajara e Icapuí, região serrana e litoral, apresentaram maior intensidade da velocidade média do vento e, com base nesse argumento, merecem, a princípio, uma maior atenção quando fala em instalação de energia eólica no estado. Quanto ao perfil diário da velocidade dos ventos, em Ubajara e Jati, regiões de serra e sertão, as maiores médias foram registradas no período diurno, porém, na cidade de Icapuí, região litorânea, as maiores médias são apresentadas durante o período noturno. Estudos futuros podem vir a identificar quais fatores explicariam as diferenças entre o perfil diário da velocidade do vento da cidade de Icapuí, com as demais analisadas. O presente trabalho também identificou que, ao longo do ano, a intensidade dos ventos é maior durante o período seco, evidenciando a energia eólica como uma ferramenta importante na complementação da matriz energética do Ceará, uma vez que a incidência dos ventos sobre o estado é maior nos períodos de seca, onde, consequentemente, os níveis das hidrelétricas estão baixos. É imprescindível que este trabalho seja visto, não só como uma ferramenta comparativa, mas também, como estimulador e facilitador de novas pesquisas que busquem caracterizar o potencial eólico no estado do Ceará.

Palavras-chave: Energias Renováveis, Intensidade do Vento, Potencial Eólico.