Impacto dos principais modos de variabilidade climática na potência eólica em Portugal

Tese de mestrado em Engenharia Geográfica, Geofísica e Energia, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2015A potência de várias fontes de energia renovável está associada a diferentes variáveis meteorológicas, sujeitas a variabilidade natural em várias escalas temporais. Os padrões de variabilidade climática de baixa-frequência, ou modos climáticos, influenciam o estabelecimento de diferentes regimes de circulação atmosférica desde a escala intra-sazonal à escala multi-decadal, sendo o seu comportamento de particular importância para várias atividades humanas, incluindo a geração de energia renovável de diferentes origens (eólica, solar, ondas). O objetivo central deste estudo é o de avaliar a existência de uma ligação entre a variabilidade da potência eólica e certos modos climáticos bem como quantificar a sua importância em sistemas de produção de energia eólica. Os modos climáticos em estudo são: Oscilação do Atlântico Norte (North Atlantic Oscillation, NAO), padrão do Atlântico Este (East Atlantic pattern, EA) e o padrão da Escandinávia (Scandinavian Pattern, SCAND), sendo que são tendencialmente considerados os padrões de circulação atmosférica a larga-escala mais importantes para o clima do Sudoeste da Europa. São ainda avaliadas as interacções entre estes três modos climáticos e o seu impacto na produção de energia. O conhecimento sobre a variabilidade do recurso energético viabiliza potencialmente a sua predictabilidade, especialmente em escalas sazonais e interanuais, com evidentes benefícios para a gestão do parque energético nacional.Many renewable energy power outputs are associated with the natural variability of different atmospheric variables, on many time-scales. The patterns of low-frequency climate variability, or climatic modes, influence the establishment of different atmospheric circulation regimes, from seasonal to multi-decadal time-scales, implicating that the study of these climate patterns is essential for different socio-economic activities including the assessment of the potential natural range of variability of different renewable energy production sources (wind, solar, waves). This work aims at evaluating the link between those large-scale circulation patterns and wind power, including its impact on conventional wind turbines. The three climate modes under focus are the North Atlantic Oscillation (NAO), the East Atlantic Pattern (EA) and the Scandinavian Pattern (SCAND). These modes are nowadays considered the most relevant large-scale circulation patterns for the climate of Southwestern Europe. This work also evaluates the interaction between the climatic modes, and its impact on wind energy production. The increasing knowledge of the renewable energy sources’ natural variability increases its potential predictability in different time-scales, bringing straight-forward benefits to the management of national energy grids