[pt] DESENHO PARQUE EÓLICO CONSIDERANDO WAKE EFFECTS E ESTRATÉGIAS DE CONTRATAÇÃO

[en] OPTIMAL WIND FARM LAYOUT DESIGN ACCOUNTING FOR WAKE EFFECTS AND CONTRACTING STRATEGIES

[pt] CARLOS ALBERTO KEBUDI ORLANDO

[pt] CONDITIONAL VALUE AT RISK

[pt] EFEITO ESTEIRA

[pt] ESTRATEGIAS DE CONTRATO

[pt] BASTANKHAH WAKE MODEL

[pt] OTIMIZACAO DE PARQUE EOLICO

[pt] ECONOMIA DA ENERGIA

[en] CONDITIONAL VALUE AT RISK

[en] WAKE EFFECT

[en] CONTRACTING STRATEGIES

[en] BASTANKHAH WAKE MODEL

[en] WIND FARM LAYOUT OPTIMIZATION

[en] ENERGY TRADING

[pt] À medida que o mundo enfrenta a urgente questão das mudanças climáticas, a energia eólica se destaca como uma fonte crítica de energia limpa. No entanto, realizar seu pleno potencial depende da otimização dos layouts de parques eólicos, especialmente à luz do complexo efeito de esteira. Esta dissertação adentra na Otimização de Layout de Parques Eólicos (WFLO, na sigla em inglês) usando o Modelo de Efeito de Esteira de Bastankhah. O escopo deste estudo vai além do design de layout; abrange a intrincada tarefa de mitigar o impacto do efeito de esteira, juntamente com a busca por uma estratégia de negociação com aversão ao risco e maximização de valor. Para contabilizar a aversão ao risco, uma combinação entre o Valor Esperado e os funcionais de medida de risco baseados no quantil esquerdo, a medida de Valor em Risco Condicional (CVaR). Para apoiar esta pesquisa, um pacote de código aberto OptimalLayout.jl foi desenvolvido. Este pacote co-otimiza o posicionamento das turbinas eólicas para mitigar o impacto do efeito de esteira e a estratégia de contratação de um agente/gerador avesso ao risco. Através de uma série de estudos de casos práticos em diversos ambientes dinâmicos, esta pesquisa ilustra a aplicabilidade do WFLO no mundo real. Estas investigações examinam detalhadamente a sua influência na produção de energia e na dinâmica das receitas, oferecendo informações valiosas sobre soluções energéticas sustentáveis.

[en] As the world confronts the pressing issue of climate change, wind power stands out as a critical source of clean energy. However, realizing its full potential relies on the optimization of wind farm layouts, particularly in light of the complex wake effect. This dissertation delves into Wind Farm Layout Optimization (WFLO) using the Bastankhah Wake Model. The scope of this study goes beyond layout design; it encompasses the intricate task of mitigating the wake effect s impact along with the seek for a risk-averse-value maximizing trading strategy. To account for risk-averseness, a combination between Expected Value and the left-side-quantile-based risk-measure functionals, the Conditional Value-at-Risk (CVaR) measure. To support this research, an opensource package OptimalLayout.jl was developed. This package co-optimizes the positioning of wind turbines to mitigate wake effect impact,and the contracting strategy of a Risk-Averse agent/generator. Through a series of practical case studies across diverse dynamic environments, this research illustrates the real-world applicability of WFLO. These investigations intricately examine its influence on power production and revenue dynamics, offering valuable insights into sustainable energy solutions.

BRUNO FANZERES DOS SANTOS

BRUNO FANZERES DOS SANTOS

JOAO ALBERTO PASSOS FILHO

PAULA MEDINA MACAIRA LOURO

2023-12-06

2023-10-17

[pt] TEXTO

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INGLÊS

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=65335@1

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=65335@2

https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.65335