| Resumo: |
O vento é hoje considerado a alternativa de energia renovável mais económica para a geração de energia elétrica
em larga escala. Apesar do número significativo e crescente de parques eólicos, a maior parte da energia eólica
existente é observada a grande altitude e está ainda por explorar. Longe da superfície terrestre, o vento é mais forte
e, mais importante, muito mais consistente. No entanto, as turbinas eólicas convencionais montadas em torres não
conseguem aproveitar tais ventos.
Para explorar os ventos de alta altitude, um número crescente de grupos de investigação na Europa e nos Estados
Unidos tem vindo recentemente a propor e a desenvolver sistemas de energia eólica suspensos (AWES). O enorme
potencial da investigação neste tópico já foi reconhecido a nível europeu, tendo sido concedido recentemente um ITN
Marie Curie ao projeto AWESCO e uma ERC ao projeto HIGHWIND. Além disso, a viabilidade económica do conceito
está a começar a ser explorada em algumas empresas start-up: KiteGen (Itália), KitePower (Holanda), Makani (EUA,
agora parte do Google X), para citar alguns.
Este projeto aborda Sistemas de Aproveitamento de Energia Eólica com Asas Flexíveis (KGS), um tipo particular de
AWES. Cada KGS é composto por um Módulo de Asa Flexível (Kite) Controlada ligado a um Módulo de Gerador em
terra por um único cabo. É aqui proposto investigar KGS numa configuração multi-sistema, desenvolver e construir
3 protótipos.
Custos extremamente favoráveis ??para a geração de energia através de KGS têm sido relatados. No entanto, a
maioria destes estudos não tem em conta os custos do terreno: os KGS eficientes ocupam uma área de terreno
considerável. Um uso eficiente do terreno é obtido quando sistemas com múltiplos KGS são usados.
Este projeto propõe usar múltiplos KGS partilhando um mesmo espaço, o que traz dois grandes desafios:
(i) a robustez do sistema para evitar colisões,
(ii) a escolha do melhor layout para um conjunto de KGS em uma determina  |
Resumo
O vento é hoje considerado a alternativa de energia renovável mais económica para a geração de energia elétrica
em larga escala. Apesar do número significativo e crescente de parques eólicos, a maior parte da energia eólica
existente é observada a grande altitude e está ainda por explorar. Longe da superfície terrestre, o vento é mais forte
e, mais importante, muito mais consistente. No entanto, as turbinas eólicas convencionais montadas em torres não
conseguem aproveitar tais ventos.
Para explorar os ventos de alta altitude, um número crescente de grupos de investigação na Europa e nos Estados
Unidos tem vindo recentemente a propor e a desenvolver sistemas de energia eólica suspensos (AWES). O enorme
potencial da investigação neste tópico já foi reconhecido a nível europeu, tendo sido concedido recentemente um ITN
Marie Curie ao projeto AWESCO e uma ERC ao projeto HIGHWIND. Além disso, a viabilidade económica do conceito
está a começar a ser explorada em algumas empresas start-up: KiteGen (Itália), KitePower (Holanda), Makani (EUA,
agora parte do Google X), para citar alguns.
Este projeto aborda Sistemas de Aproveitamento de Energia Eólica com Asas Flexíveis (KGS), um tipo particular de
AWES. Cada KGS é composto por um Módulo de Asa Flexível (Kite) Controlada ligado a um Módulo de Gerador em
terra por um único cabo. É aqui proposto investigar KGS numa configuração multi-sistema, desenvolver e construir
3 protótipos.
Custos extremamente favoráveis ??para a geração de energia através de KGS têm sido relatados. No entanto, a
maioria destes estudos não tem em conta os custos do terreno: os KGS eficientes ocupam uma área de terreno
considerável. Um uso eficiente do terreno é obtido quando sistemas com múltiplos KGS são usados.
Este projeto propõe usar múltiplos KGS partilhando um mesmo espaço, o que traz dois grandes desafios:
(i) a robustez do sistema para evitar colisões,
(ii) a escolha do melhor layout para um conjunto de KGS em uma determinada área.
Trata-se de questões de investigação em aberto, envolvendo desafios em otimização e controlo. Este projeto pretende
contribuir para responder a esses desafios. Esse é o objetivo principal que expectavelmente trará as principais
inovações científicas.
Para abordar os desafios de robustez são necessários métodos de controlo com restrições de trajetória. O problema
de layout requer técnicas de otimização discretas combinadas com restrições dinâmicas. A equipe possui uma vasta
investigação em ambos os tópicos.
Outro desafio diz respeito ao módulo gerador e à unidade de potência. A existência na equipe de investigadores
peritos em eletrónica de potência e energia renovável será de grande importância.
Finalmente, há também os desafios de integração de sistemas, projeto do protótipo e construção. O historial da
equipe na conceção e construção de protótipos de sistemas complexos (AUV, UAV, conversores de energia para
eólicas, veículo elétrico) fornece as condições para superar com êxito tais desafios. |