Repositório UNIFEI UNIFEI - Campus 1: Itajubá PPG - Programas de Pós Graduação Teses
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Tipo: Tese
Título: Hydro, wind, and solar energy in Brazil: Changes projected by CMIP6 climate models
Autor(es): PEREIRA, Glauber Willian de Sousa
Primeiro Orientador: REBOITA, Michelle Simões
Resumo: Este estudo avaliou projeções de mudanças em variáveis climáticas essenciais para o setor energético na América do Sul, com foco no Brasil, utilizando oito modelos climáticos do CMIP6. Foram analisadas precipitação, vento a 100 m, densidade de potência eólica, irradiância global horizontal, energia solar concentrada (CSP) e potencial fotovoltaico (PVP). Aplicou-se o método Quantile Delta Mapping (QDM) para correção de viés e downscaling estatístico. As simulações indicam redução significativa da precipitação, aumento da duração e severidade das secas e atrasos no início e término da monção sul-americana, especialmente sob o cenário SSP5-8.5. Também foi observada redução na duração da estação chuvosa na ZCAS e Amazônia. Em relação à energia renovável, projeta-se aumento de 25-50% na densidade eólica no Nordeste e Sul do Brasil, Patagônia, norte da Venezuela, Uruguai, Bolívia e Paraguai. O potencial solar CSP deve crescer até 6% no Nordeste do Brasil e partes do Chile, enquanto o PVP tende a aumentar 1-4% no Centro-Oeste, Sudeste e Amazônia. A complementariedade entre fontes (chuva-solar e vento-solar) tende a se fortalecer em várias regiões, favorecendo sistemas híbridos. No entanto, a intermitência e a menor capacidade de armazenamento hídrico impõem desafios operacionais. Os resultados reforçam a importância do planejamento energético integrado e da ampliação da infraestrutura frente às mudanças climáticas, com o Brasil posicionado estrategicamente para liderar a transição energética sustentável na região.
Abstract: This study evaluated projected changes in key climate variables relevant to the energy sector in South America, with a focus on Brazil, using simulations from eight CMIP6 global climate models. The study analyzed precipitation, 100 m wind speed, wind power density, global horizontal irradiance, concentrated solar power (CSP), and photovoltaic potential (PVP). The Quantile Delta Mapping (QDM) method was applied for bias correction and statistical downscaling. The simulations indicate significant reductions in precipitation, increased duration and severity of droughts, and delays in the onset and demise of the South American monsoon, especially under the SSP5-8.5 scenario. A shortening of the rainy season was also observed over the South Atlantic Convergence Zone (SACZ) and the Brazilian Amazon. Regarding renewable energy, projections indicate a 25-50% increase in wind power density in Northeastern and Southern Brazil, Patagonia, northern Venezuela, Uruguay, Bolivia, and Paraguay. CSP potential is expected to increase by up to 6% in Northeastern Brazil and parts of Chile, while PVP is projected to rise by 1-4% in the Midwest, Southeast, and Amazon regions, with predominantly neutral or negative trends in Southern Brazil. The complementarity between sources (rain-solar and wind-solar) tends to strengthen in several areas, favoring hybrid energy systems. However, the growing intermittency of renewable sources and reduced hydropower storage capacity pose operational challenges. The results highlight the importance of integrated energy planning and infrastructure expansion in the context of climate change, with Brazil strategically positioned to lead the sustainable energy transition in the region.
Palavras-chave: South America
Statistical downscaling
Climate change
Renewable energies
Energetic complementarity
América do Sul
Downscaling estatístico
Mudanças climáticas
Energias renováveis
Complementariedade energética
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITÁRIA::RECURSOS HÍDRICOS
Idioma: eng
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Itajubá
Sigla da Instituição: UNIFEI
metadata.dc.publisher.department: IRN - Instituto de Recursos Naturais
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação: Doutorado - Meio Ambiente e Recursos Hídricos
Citação: Glauber Willian de Sousa Pereira. Hydro, wind, and solar energy in Brazil: Changes projected by CMIP6 climate models. 2025. 211 f. Tese (Doutorado em Meio Ambiente e Recursos Hídricos) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2025.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/4230
Data do documento: 12-Mar-2025
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