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    Energia Solar: Estimativa e Previsão de Potencial Solar
    Energia Solar: Estimativa e Previsão de Potencial Solar
    Energia Solar: Estimativa e Previsão de Potencial Solar
    E-book163 páginas2 horas

    Energia Solar: Estimativa e Previsão de Potencial Solar

    De Fernando Ramos Martins e Enio Bueno Pereira

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    Sobre este e-book

    A preocupação com o crescente consumo mundial de energia tem sido tratada como prioridade pelas nações desenvolvidas e em desenvolvimento dentro do moderno conceito do Nexus entre as seguranças hídrica, energética e alimentar e a resiliência das nações frente às mudanças climáticas. Isso tem impulsionado o desenvolvimento tecnológico e científico para o aproveitamento de fontes renováveis de energia. No momento atual, a geração de eletricidade a partir da conversão da energia solar é a tecnologia que apresenta maior crescimento no mundo, incluindo no Brasil.
    IdiomaPortuguês
    EditoraEditora Appris
    Data de lançamento26 de fev. de 2020
    ISBN9788547327095
    Energia Solar: Estimativa e Previsão de Potencial Solar

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      Energia Solar - Fernando Ramos Martins

      COMITÊ CIENTÍFICO DA COLEÇÃO SUSTENTABILIDADE, IMPACTO, DIREITO, GESTÃO E EDUCAÇÃO AMBIENTAL

      Aos nossos pais, por todo amor e cuidados dispensados.

      AGRADECIMENTOS

      Os autores devem seus agradecimentos, primeiramente, ao INPE e a UNIFESP, que forneceram o suporte institucional necessário para a concretização desta obra e ao CNPq, FAPESP e CAPES, pelo contínuo suporte das atividades de pesquisa desenvolvidas ao longo das últimas décadas.

      Os agradecimentos estendem-se igualmente aos membros passados e atuais da equipe de trabalho do laboratório LABREN, que tem dedicado grande esforço, com empenho e entusiasmo, para o avanço do conhecimento científico na área de energias, solar e eólica, e cujo trabalho contribuiu muito para concretização desta obra. Agradecimentos especiais são dedicados à Silvia V. Pereira, por sua constante contribuição na confecção e revisão de ilustrações, imagens, tabelas e gráficos que aparecem neste livro. Este trabalho é também uma contribuição do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia para Mudanças Climáticas (INCT-MC) e da Sub Rede de Energias renováveis da Rede Brasileira de Pesquisas sobre Mudanças Climáticas Globais – Rede Clima (MCTIC), ambos os programas constituem um importante pilar de apoio às atividades de Pesquisa e Desenvolvimento do Plano Nacional de Mudanças Climáticas.

      Finalmente, e não menos importante, agradecemos a nossas esposas, Fátima e Fabiana, as quais estiveram ao nosso lado durante todas as fases de construção desta obra, prestando aquele velado apoio, sem o qual este trabalho teria sido muito mais extenuante.

      Prefácio

      A energia solar sempre foi vista como uma alternativa sustentável para o suprimento energético da humanidade, porém barreiras tecnológicas e econômicas sempre impediram seu uso em larga escala. Tal realidade está mudando rapidamente; a redução contínua dos custos de geração de energia de fonte solar, associada ao advento de novas tecnologias, tem propiciado um acelerado crescimento do seu uso em larga escala. Isso trará, nas próximas décadas, importantes transformações na matriz energética mundial, com uma contribuição cada vez maior das energias renováveis.

      Entre as maiores demandas decorrentes dessa nova realidade energética estão a necessidade de medir com qualidade o recurso solar e a busca por meios para estimar a sua disponibilidade. Hoje em dia, a medição precisa e confiável é feita por redes de estação de superfície que, apesar da exatidão pontual dos dados coletados, sempre terão limitações no que tange à cobertura espacial. Para resolver essa questão, imagens de satélite já são utilizadas desde a década de 80 para estimar a radiação solar na superfície terrestre a partir de modelos físicos, estatísticos ou híbridos. As imagens de satélite vêm apresentando melhorias significativas tanto na sua resolução espacial (atualmente é de 1x1 km no ponto da Terra imediatamente abaixo do satélite) quanto na resolução temporal (intervalo de 15 minutos entre imagens). Estes avanços permitiram que os modelos derivados de imagens de satélite tivessem suas incertezas reduzidas, aumentando a confiabilidade nos dados estimados.

      Esta obra detalha aspectos fundamentais da área, incluindo uma revisão sobre relações astronômicas e irradiação solar e passando por aspectos relacionados à medição das diferentes variáveis relacionadas à energia solar. Os autores apresentam de forma didática tanto os modelos para estimativa de radiação solar, quanto os fundamentos físicos utilizados e validados com dados de superfície de diversas regiões do país.

      Com muita satisfação recebo esse livro dos colegas Enio Bueno Pereira e Fernando Ramos Martins, que, de forma resumida e clara, apresentam informações relevantes para os diversos atores envolvidos com a área. Pesquisadores da área de clima e meio ambiente, as diversas áreas de engenharia e arquitetura relacionadas com energia, agricultura, formuladores de políticas públicas, além de outros profissionais terão uma excelente base de referência para consulta. Com a autoridade proporcionada por mais de 30 anos atuando na área, os autores fazem com que pela primeira vez conteúdo com essa abrangência seja apresentado em português. Os modelos vêm sofrendo constantes melhorias à medida que novos produtos de satélite são fornecidos e a capacitação de pessoal é necessária para dar continuidade ao trabalho nessa área. Pela sua forma didática de apresentar os conteúdos, esse livro será referência também na área de ensino.

      Florianópolis, 14 de Outubro de 2018

      Prof. Dr. Eng. Samuel Luna de Abreu

      Professor associado do Instituto Federal de Santa Catarina

      Ex-presidente da Associação Brasileira de Energia Solar

      APRESENTAÇÃO

      Como principal fonte de energia do sistema Terra/Atmosfera, o conhecimento sobre a radiação solar e os processos físicos que ocorrem até a incidência na superfície do planeta é uma condição básica para a meteorologia e climatologia. A radiação solar é a principal fonte de energia do sistema Terra/Atmosfera e regula o equilíbrio termodinâmico e climático do planeta.

      Ademais, o conhecimento da irradiação solar também desempenha papel importante em diversas áreas das atividades humanas, tais como o agronegócio, a arquitetura e construção civil. No momento atual, a conversão da energia solar em eletricidade está em forte crescimento em várias regiões do mundo, incluindo o Brasil, de modo que a capacidade de estimar e prever o recurso energético solar é fundamental para o planejamento e operação do sistema elétrico e de plantas de geração solar. No entanto esse crescimento também traz desafios tecnológicos associados às incertezas e à intermitência natural da radiação solar incidente na superfície, e que serão superados com a formação de recursos humanos baseada em sólido conhecimento científico para dar suporte ao desenvolvimento de tecnologias e inovações que promovam a viabilidade técnica e econômica do recurso solar. O livro pretende preencher uma importante lacuna na disseminação do conhecimento visando à promoção da inserção da energia solar na matriz elétrica brasileira.

      Este livro é resultado de uma parceria longa que teve início com uma visita ao Prof. Enio Pereira em São José dos Campos no final dos anos 90. Ali, discutimos as diretrizes para minha pesquisa

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