Resumo O presente trabalho foca na redução da emissão de gases de efeito estufa e do volume de água captado no processo de geração de energia nas termelétricas que utilizam o carvão mineral e intensificam a crise hídrica em regiões do semiárido brasileiro. O estudo foi feito em uma das maiores usinas a carvão do Brasil, a Energia Pecém, situada no Porto do Pecém, no Estado do Ceará, selecionando-se a unidade Pecém II. Propõe-se o desligamento dessa unidade durante sete horas por dia a partir da operação de uma usina fotovoltaica de grande porte instalada em áreas classificadas como em processo de desertificação no estado, especificamente no município de Irauçuba, com a mesma capacidade de geração da termelétrica em questão. Para isso, foi desenvolvido um projeto preliminar de usina fotovoltaica, cuja viabilidade técnica, econômica e ambiental foi avaliada. Dessa forma, estima-se uma queda na emissão do dióxido de carbono em torno de 34.720,56 toneladas por mês e na captação de água uma redução de 9,67% do seu volume mensal.

Abstract This paper focuses on reducing the emission of greenhouse gases and the volume of water captured in the energy generation process in thermoelectric plants thar use mineral coal and intensify the water crisis in regions of the Brazilian semiarid. The study was made in the largest coal-fired power plant in Brazil, Energia Pecém, located in Porto do Pecém, in the state of Ceará, taking unit Pecém II. Is is proposed to shut down this unit for seven hours a day from the operation of a large photovoltaic plant installed in áreas classified as desert in the state, specifically in the municipality of Irauçuba, with the same generation as that thermoelectric plant. For this, a preliminar project of a photovoltaic plant was made, whose technical, economic and environmental feasibility was assessed. Thus, it is estimated a drop in carbono dioxide emission of around 34,720.56 tons per month and in water abstraction a reduction of 9.67% of its monthly volume.

Resumo A geração de energia elétrica a partir dos ventos está em uma crescente mundial, estimativas indicam que em 2020, cerca de 12% de toda a energia gerada no mundo será proveniente da conversão eólica, o que representaria uma capacidade instalada de 1.200 GW. No Brasil, a capacidade instalada ainda é pouco representativa e, em 2017, totalizava cerca de 11300 MW. A região nordeste possui um grande potencial para a geração eólica, tendo cerca de 53% do potencial nacional. Este trabalho tem por objetivo identificar padrões de variação do regime de ventos, bem como identificar potenciais sítios para geração de energia eólica em regiões contidas no semiárido nordestino. Para tanto, foram realizadas simulações numéricas utilizando o modelo atmosférico regional RAMS (Regional Atmospheric Modeling System) sobre região semiárida do Nordeste do Brasil. Nas simulações, foram avaliadas a parametrização de turbulência e escala de tempo do relaxamento newtoniano. A destreza das diferentes configurações do modelo foi verificada através da utilização de dados de superfície coletados por estacoes meteorológicas do Instituto Nacional de Meteorologia - INMET, que foram comparados aos dados simulados através do calculo de diversos índices estatísticos.

Abstract The use of wind power has increased significantly around the world over the last few years. Some estimates state that about 12% of all energy generated in the world will come from wind energy conversion systems, corresponding to an installed capacity of 1,200 GW. The installed wind power capacity in Brazil is low, being equal to 11300 MW in 2017. Even though Brazilian wind potential is not spread all over the country, some regions are quite interesting for the installation of wind farms, especially the Northeast region, which aggregates about 53% of the national potential. This work aims to identify patterns of variability of the wind regime, as well as potential sites for the generation of wind power in semi-arid northeastern Brazil. In order to achieve it, numerical simulations are performed using the Regional Atmospheric Modeling System (RAMS). During simulations, both turbulence parameterization and Newtonian relaxation time scale are evaluated. It is worth to mention that obtained data are compared with those provided by the National Institute of Meteorology (INMET) through static indexes.

Resumo Este estudo investigou as principais características atmosféricas associadas a eventos extremos de precipitação com uma defasagem de três dias antes da ocorrência desses extremos. Os extremos foram definidos quando na maior parte dos pontos de grade sobre o Nordeste do Brasil (2° S-12° S e 45° W-37° W), as chuvas diárias foram iguais ou superiores a 50 mm. Foram utilizados dados diários de precipitação de um conjunto de estações pluviométricas distribuídas sobre o NEB, provenientes das redes observacionais pertencentes ao Instituto Nacional de Meteorologia, Agência Nacional de Águas e Núcleos Estaduais de Meteorologia e Recursos Hídricos, cobrindo o período de 1974-2003. Estes dados foram interpolados espacialmente, usando a técnica do inverso do quadrado da distância, para uma grade regular com resolução de 1° de latitude e longitude (aproximadamente 111 km). Para análises das características atmosféricas foram usados dados de reanálises de variáveis atmosféricas como: vento zonal meridional, temperatura do ar, umidade relativa e outras das reanálises do NCEP-NOAA desde a superfície até 200 mb. Os resultados mais expressivos mostraram que três dias antes dos eventos de precipitação considerados extremos, há uma incursão de ar frio para a área central do NEB, intensificando um dia antes dos dias dos eventos, com anomalias inferiores a −4 °C, que não aparecem para os eventos considerados de pouca precipitação sobre a região.

Abstract This study investigated the means characteristics atmospherics associated with extreme precipitation events with until three-day delay before the occurrence of such extremes. The extreme events were chose when in most grid points on the Northeast of Brazil (2° S-12° S and 45° W-37° W), daily rainfall was equal or more than 50 mm. Daily data precipitation were of a set of rainfall stations distributed over NEB, from the observational networks of the National Institute of Meteorology, National Water Agency and Meteorology and Water Resources Regional's Centers, covering the period 1974-2003. These data were interpolated spatially using the technique of Inverse Square of the distance to a regular grid with a resolution of 1° in latitude and longitude (about 111 km). For analyzes of atmospheric features were used in atmospheric variables reanalysis data as southern zonal wind, air temperature, relative humidity and other reanalysis of NCEP-NOAA from the surface until 200 mb. The most significant results showed that three days before of the precipitation events considered extreme, there is a cold air incursion into the central area of the NEB, intensifying a day before of the events days, with lower anomalies below −4 °C, which do not appear to events considered of low rainfall over the region.

Resumo O presente estudo apresenta uma caracterização do regime de ventos em algumas regiões do estado do Piauí, realizada por meio da análise do perfil da velocidade média horária e mensal dos ventos bem como da freqüência da direção dos mesmos. O objetivo principal do trabalho é identificar possíveis sítios de geração de energia eólica no Piauí a partir do uso de uma ferramenta computacional: o software Windographer®. Utilizando-se a base de dados do ano de 2010 do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) foram analisados os municípios de Valença, Floriano, Alvorada do Gurgueia, Oeiras, Caracol, São João do Piauí, Paulistana e Parnaíba. Para cada município são apresentados graficamente o regime de ventos horário e mensal bem como da sua direção predominante no período estudado. Os resultados mostraram que os municípios de Paulistana e Parnaíba se destacaram por apresentarem um potencial eólico satisfatório para o aproveitamento de energia elétrica.

Abstract This work presents the characterization of wind behaviour in some regions of Piauí through analyses of daily and monthly average wind speed and average wind direction. The main objective of this work is identifying potential wind power sites using Windographer® software. Areas of Piauí such as: Valença, Floriano, Alvorada do Gurgueia, Oeiras, Caracol, São João do Piauí, Paulistana e Parnaíba were analysed through the 2010 database provided by The National Institute of Meteorology (INMET). This work provides, for each region, graphs of daily and yearly wind behaviour. The results show that Paulistana e Parnaíba present a satisfactory wind potential to generate electricity.

O trabalho apresentado trata da estimativa de recursos eólicos no litoral cearense, usando a teoria da regressão linear. Seu objetivo principal é estimar valores de velocidade média do vento em altitude a partir de dados observados a 10 metros. Duas regiões são investigadas: Paracuru e Camocim, ambas situadas no Estado do Ceará. Para cada região será adotado o mesmo procedimento. Inicialmente, caracteriza-se a região a partir do perfil diário e mensal de velocidade média do vento obtidos dos dados brutos da respectiva Plataforma de Coleta de Dados (PCD) e Torre Anemométrica (TA) da região. Os dados caracterizadores da direção predominante do vento também são utilizados. Utilizando-se a equação do perfil logarítmico do vento estimam-se os valores de velocidade média do vento às altitude de 20, 40 e 60 metros, a partir dos dados observados em superfície a 10 metros, calculando-se em seguida os coeficientes de correlação entre esses dados estimados em altitude e os observados na TA da região. Utiliza-se, em seguida, o modelo de regressão linear para se estimar novos valores em altitude. Inicialmente esse procedimento é feito para um período de calibração do modelo e em seguida para o período de validação do mesmo. Em ambos os períodos o modelo de regressão linear mostrou um bom desempenho, quer seja pelo alto índice de concordância entre as séries de dados estimados e observados e seus respectivos coeficientes de correlação, quer seja pelos baixos valores dos erros entre essas séries.

The current study deals with the estimation of wind resources in the coast of Ceará using the linear regression theory. Its main objective is to estimate average wind speed values at different altitudes from observed data at surface. Two areas located in the State of Ceará are investigated: Paracuru and Camocim. For each region the same procedure will be adopted. Initially the region is characterized by the daily and monthly mean wind speed profile obtained from the local Platform for Data Collection (PCD) and anemometric tower (TA) raw data. The prevailing wind direction data are also used. The logarithmic wind profile equation is used to estimate the values of average wind speed at altitudes of 20, 40 and 60 meters from the observed data at 10m surface, then calculating the correlation coefficients between the estimated altitude data and the observed TA data in the region. Then, the linear regression model is used to estimate new values in altitude. Initially this procedure is done for a period of model calibration and then for a period of validation. In both periods the linear regression model showed a good performance either by the high correlation coefficient values between the estimated and observed data series, or the low values of the errors between the series.