Projeto SWERA-Brazil objetivos e produtos Enio Bueno Pereira Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos (CPTEC) Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) eniobp@cptec.inpe.br II Simpósio Nacional de Energia Solar Fotovoltaica Rio de Janeiro, Maio de 2005 evolução da produção de eletricidade no mundo final de 2000 A demanda de energia nos países em desenvolvimento deve crescer 4% ao ano nos próximos 20 anos (Goldemberg, 1998) Mantida a atual tendência de consumo de combustíveis fósseis poderá haver um crecimento correspondente nas taxas de emissão de gases do efeito-estufa estufa se não houver um ajuste correspondente nas matrizes de energia Opções: energias hidráulica nuclear, biomassa, marés, solar, eólica, geotérmica? 1
SWERA Solar and Wind Energy Resource Assessment MOTIVAÇÃO Reverter a tendência verificada de aumento nas taxas de emissão global de gases do efeito-estufa estufa requer o uso em larga-escala de tecnologias de produção de energia a partir de combustíveis renováveis como o solar e o eólico OBJETIVO Levando em conta que informações sobre potenciais de recursos de energia solar e eólica não são disponíveis ou são de difícil acesso na maioria dos países em desenvolvimento, o projeto visa remover essa barreira de informação através do levantamento e ampla disseminação de dados e informações de interesse SWERA Solar and Wind Energy Resource Assessment 2
SWERA no Brasil METAS Prover suporte técnico e o levantamento, compilação, integração em sistemas GIS e mapeamento de dados solares e eólicos no Brasil, extensivo à América Latina e Caribe Compilar e revisar as informações disponíveis sobre os levantamentos existentes dos recursos solar e eólico e avaliar as metodologias de obtenção Organizar o banco de dados e meta-dados no website internacional do projeto para sua ampla divulgação Demonstrar os potenciais estratégicos de médio e longo prazo para o uso desses renováveis com o emprego dessa base de informações e dados CPTEC-INPE SWERA- parcerias Coordenação entre as equipes internacionais e parceiros nacionais Desenvolvimento e validação de modelo de levantamento dos recursos solares Compilação e qualificação do banco de dados terrestres e de satélite Adaptação e reformatação dos bancos de dados solar, eólico e de dados suplementares (redes elétrica e de transporte, malha fluvial, dados dos sócio-econômicos, etc.) Integração dos dados em sistemas de informação geográfica (GIS) Auxiliar a UNEP/GRID no desenvolvimento do website internacional do projeto (http://swera.unep.net/ swera /index.php) Disseminar os produtos e derivados (mapas, softwares, dados) dos produtos e promover o marketing das energias solar e eólica como alternativas energéticas viáveis 3
LABSOLAR-UFSC Avaliar as metodologias existentes de levantamento dos recursos solares Selecionar dados solares relevantes Mapear os recursos solares no Brasil Gerar séries temporais e relaciona-las las com saídas de modelos satelitais de levantamento de recursos solares - geração dos TMY (ano meteorológico típico) Validação de modelos Utilização dos dados do projeto na geração de cenários de emprego e planejamento energético Documentação dos métodos e produção de mapas CBEE Rever metodologias de levantamentos de recursos eólicos Compilação de dados Treinamento e aplicação empregando a metodologia WAsP no Brasil e na América Latina e Caribe Documentação dos levantamentos eólicos existentes, incluindo princípios teóricos, metodologias e descrição dos processos de coleta de dados Estudo de casos e geração de cenários de alternativas energéticas empregando recursos solares 4
CEPEL Fornecimento do banco de dados eólicos através do Atlas Eólico Brasileiro Auxiliar na descrição do perfil nacional para os recursos renováveis Geração de cenários de alternativas energéticas empregando as energias solar e eólica no Brasil - estudos de caso e demonstrações A prospecção de recursos de energia solar e eólica não é diferente daquela usada na prospecção do petróleo Prospecting for Oil refinement field geology seismic magnetoteluric profiles Prospecting for solar or wind energy resources refinement ground information gathering radiation and/or mesoscale models interpretation and test core drilling interpretation ground measurements well drilling site identification exploration exploration 5
compilação e tratamento dos dados Compilação das principais bases de coleta de dados solares e eólicos Compilação de dados auxiliares tais como dados sobre rede de distribuição de eletricidade, malha viária, população e dados sócio econômicos, etc.. Ferramenta de análise GIS para identificação de área potenciais para exploração e montagem do banco de dados/metadados Projeto SONDA (Sistema de Organização Nacional de Dados Ambientais para o setor de energia) Objetivo principal: implantação de uma rede de estações de superfície para a aquisição de dados ambientais de alta qualidade e confiabilidade a serem utilizados na: validação de estimativas de recursos energéticos renováveis produzidas por modelos computacionais avaliação dos impactos ambientais sobre recursos energéticos renováveis causados pela ação do Homem, variabilidade climática, incertezas, tendências, etc.. 6
Estações SONDA Brasil Localização das estações SONDA 7
Estações do projeto SONDA STATION ID ACRON CATEGORY STATE LATITUDE LONGITUDE ALTITUDE STATUS OPERATION (m) START Brasília 10 BRB Reference DF 15 36' 03'' S 47 42' 47'' W 1023 operational 06.2008 São Martinho da Serra 8 SMS Reference RS 29 26' 34'' S 53 49' 23'' W 489 operational 01.2008 Cachoeira Paulista (BSRN) 14 CPA Reference SP 22 39' 49' S 45 00' 34'' W 574 projected Ouro Preto d'oeste 9 OPO Reference RO 10 52' 53'' S 61 58' 13'' W 159 testing 07.2008 Petrolina 11 PTR Reference BA 09 04' 08'' S 40 19' 11'' W 387 testing 07.2008 Balbina (BSRN) 3 BAB Solar AM 01 55' 52'' S 59 25' 11'' W 230 operational Caicó 20 CAI Solar RN 06 28' 01'' S 37 05' 05'' W 176 operational SWERA Campo Grande 12 CGR Solar MS 20 26' 18'' S 54 32' 17'' W 677 operational 01.2008 Cuiabá 21 CBA Solar MT 15 33' 19'' S 56 04' 12'' W 185 operational 01.2008 Florianópolis (BSRN) 1 FLN Solar SC 27 36' S 48 30' W 12 operational 01.2008 Joinville 4 JOI Solar SC 26 15' 09'' S 48 51' 28'' W 48 operational 05.2008 Lebon Regis 2 LEB Solar SC 26 59' 19'' S 50 42' 54'' W 1036 operational 05.2008 Belém 15 BEL Solar PA 01 28' 28'' S 48 27' 30'' W anticipated Natal 17 NAT Solar RN 05 50' 10'' S 35 12' 27'' W 50 anticipated Nova Mamoré 7 NOM Solar RO 10 18' S 65 11' 24'' W 91 anticipated Região dos Lagos 28 Solar RJ anticipated Aracaju 18 AJU Solar SE 10 54' 40'' S 37 04' 18'' W 4 projected Campos Novos (LABSOLAR) 27 CPN Solar SC projected Palmas 19 PMA Solar TO 10 10' 40'' S 48 21' 43'' W 216 projected São Luiz 16 SLZ Solar MA 02 35' 36'' S 44 12' 44'' W 40 projected Chapecó 6 XAP Solar SC 27 04' 48'' S 52 36' 52'' W 700 testing Sombrio 5 SBR Solar SC 29 05' 44'' S 49 48' 48'' W 15 testing Belo Jardim 22 BJD Anemometric PE 8 22' 03'' S 36 25' 46'' W 718 testing SWERA Piranhas 26 PIR Anemometric PE 9 37' 05'' S 37 46' 43'' W 203 testing SWERA São João do Cariri 25 SCR Anemometric PB 7 22' 54'' S 36 31' 38'' W 486 testing SWERA Triunfo 23 TRI Anemometric PE 7 49' 38'' S 38 07' 20'' W 1123 testing SWERA Reference Basic SWERA Instrumentações disponéveis nas estações SONDA Brasília Sensors 8
Website do projeto SONDA (em construção) desenvolvimento de modelos para mapeamento dos recursos solares 12% 12% 10% 10% 8% 8% Daily Daily rmbe rmbe 6% 6% 4% 4% 2% 2% 0% 0% -2% -2% 30% 30% Global horizontal -4% -4% -6% -6% Direca normal Difusa SUNY-AlbanyHELIOSAT nov/02 dez/02 jan/03 jan/03 fev/03 fev/03 BRASIL-SR DLR DLR estimated values (Wh/m 2 ) 3000 2000 1000 0 Month SUNY-Albany Model Daily rrmse 25% 25% 20% 20% 15% 15% 10% 10% 5% 5% 0% 0% correlation fator: 0.958 0 1000 2000 3000 ground values (Wh/m 2 ) nov/02 dez/02 jan/03 jan/03 fev/03 fev/03 SUNY-Albany HELIOSAT BRASIL-SR 2.1 2.1DLR Month 9
Aplicação do modelo BRASIL-SR SR para mapeamento dos recursos solares Recursos solares no Brasil modelo BRASIL-SRSR 10
montagem do website UNEP/GRID banco de dados/metadados http://swera.unep.net/.net/swera/index.php banco de dados/metadados (1) 11
banco de dados/metadados (2) banco de dados/metadados (3) 12
banco de dados/metadados (4) Promoção de cenários de investimentos para energias solar e eólica Demonstração dos produtos através de material impresso e digital 600 kw at Mucuripe, Fortaleza hybrid solar-diesel system for rural electricity in the Rondonia Ferramenta de operações em dados GIS Final do projeto em 2005 photovoltaic system at Ratones Island national resort in Florianópolis Solar thermal on a hotel in Florianópolis 13