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A produção de energia das turbinas eólicas pode aumentar ou diminuir 50% em segundos. Essas flutuações na faixa dos megawatts sobrecarregam tanto as redes elétricas quanto as próprias turbinas. Um novo estudo realizado por investigadores da Universidade de Oldenburg, na Alemanha, e da Universidade de Tecnologia Sharif, em Teerão (Irão), apresenta um método que pode ajudar a prevenir estas oscilações de poder.
De acordo com o estudo, são os sistemas de controle das turbinas eólicas os principais responsáveis pelas flutuações de curto prazo na produção elétrica. Os resultados da pesquisa também apontam como esses sistemas podem ser otimizados para garantir que a produção de energia das turbinas seja mais consistente. O estudo foi publicado na revista científica PRX Energia.
A equipe de pesquisa liderada pelo autor principal, Dr. Pyei Phyo Lin, da Universidade de Oldenburg, analisou dados de várias turbinas em um parque eólico. “Como as turbinas eólicas operam sob condições de vento turbulentas – semelhantes a um avião pousando sob ventos fortes – todos os dados medidos exibem múltiplas flutuações e nenhum sinal claro pode ser detectado. Referimo-nos a isso como ‘ruído’”, explicou Lin. O engenheiro físico e seus colegas aplicaram métodos estocásticos para analisar séries temporais da velocidade do vento, da produção elétrica das turbinas e da velocidade de rotação do gerador.
Ruído como fonte de informação
Usando esta abordagem matemática inovadora, eles conseguiram desembaraçar o ruído nos dados e separá-lo em dois componentes diferentes, um dos quais é causado pelo vento, enquanto o outro resulta das reações do sistema de controle da turbina. “O ruído é frequentemente considerado um efeito desagradável que interfere nas medições”, disse Lin. “Agora o ruído fornece-nos novas informações sobre o sistema – é uma nova qualidade,” acrescentou o co-autor Dr. Matthias Wächter, que dirige o grupo de investigação de Análise Estocástica na Universidade de Oldenburg.
Como explica a equipa, os resultados do seu estudo indicam que as reações dos sistemas de controlo das turbinas eólicas às flutuações abruptas do vento são muitas vezes subótimas: estes sistemas tendem a mudar as estratégias de controlo, o que pode levar às fortes flutuações observadas na produção elétrica. As novas descobertas abrem caminho para que os fenômenos turbulentos do vento sejam dissociados das reações dos sistemas de controle: “Desta forma, será possível refinar os sistemas de controle para garantir que as turbinas eólicas gerem energia de forma mais consistente”, disse o especialista em turbulência, Professor Dr. Joachim Peinke, da Universidade de Oldenburg, que também esteve envolvido no estudo. Isto também aumentaria a eficiência das turbinas eólicas e prolongaria a sua vida útil, acrescentou.
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