Repositório UNIFEI UNIFEI - Campus 1: Itajubá PPG - Programas de Pós Graduação Dissertações
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Tipo: Dissertação
Título: Efeito lente produzido por nuvens no estado do Maranhão: implicações para a energia solar
Autor(es): MARCONDES, Luiz Guilherme Prince
Primeiro Orientador: ASSIREU, Arcilan Trevensoli
metadata.dc.contributor.advisor-co1: FREITAS, Ramon Moraes de
Resumo: Neste trabalho, o fenômeno do efeito lente produzido por nuvens, tido como um evento de intensificação de irradiância solar que atinge a superfície foi estudado usando dados de piranômetros e imagens de satélite em uma região costeira do Maranhão durante 382 dias de medições entre novembro de 2021 e dezembro de 2022. O método de Controle de Qualidade aplicado aos dados dos piranômetros permitem filtrar dados com desconfiança atrelados a incertezas das medições para uma correta detecção do efeito. Verificou-se que o fenômeno produziu irradiância adicional acima da constante solar em 31 dias distintos. A maior irradiância detectada foi de 1565,9 W/m2 e, em alguns casos, eventos que excederam 1200 W/m2 duraram desde alguns segundos até 7,6 minutos, o que poderia representar um risco para sistemas fotovoltaicos subdimensionados. O uso de imagens de satélites geoestacionários e o conceito de gradiente adiabático atmosférico foram utilizados para estimativa de altitude de topo de nuvens e revelou que estes eventos foram causados por nuvens de baixo e médio nível, variando de 2 a 8 km de altitude de topo. Os resultados sugerem que nuvens podem ter um impacto significativo na produção de energia solar ao aumentar significativamente os níveis de irradiância e devem ser levadas em consideração em estudos futuros e na modelagem do potencial de energia solar e sua importância considerada no projeto e operação de sistemas fotovoltaicos no Maranhão.
Abstract: In this work, the cloud enhancement effect produced by clouds as an intensification event of solar irradiance reaching the surface was studied using pyranometer data and satellite imagery in a coastal region of Maranhão during 382 days of measurements between November 2021 and December 2022. The Quality Control method applied to the pyranometer data allows the filtering of unreliable data linked to measurement uncertainties for a correct detection of the effect. The phenomenon was found to produce additional irradiance above the solar constant on 31 different days. The highest irradiance detected was 1565.9 W/m2, and in some cases events exceeding 1200 W/m2 lasted from a few seconds up to 7.6 minutes, which could represent a risk for undersized photovoltaic systems. The use of geostationary satellite imagery and the atmospheric lapse rate concept were used for cloud top height estimation and revealed that these events were caused by lowand mid-level clouds, ranging from 2 to 8 km cloud top height. The results suggest that clouds can have a significant impact on solar energy production by significantly increasing irradiance levels and should be taken into consideration in future studies and modeling of solar energy potential and their importance considered in the design and operation of photovoltaic systems in Maranhão.
Palavras-chave: Efeito lente
Sensoriamento remoto
Altitude do topo da nuvem
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECÂNICA::ENGENHARIA DE ENERGIA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Itajubá
Sigla da Instituição: UNIFEI
metadata.dc.publisher.department: IEM - Instituto de Engenharia Mecânica
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação: Mestrado - Engenharia de Energia
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3536
Data do documento: 13-Fev-2023
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