Valuing conservation benefits of an offshore marine protected area

Increasing anthropogenic pressure in the offshore marine environment highlights the need for improved management and conservation of offshore ecosystems. This study scrutinises the applicability of a discrete choice experiment to value the expected benefits arising from the conservation of an offshore sandbank in UK waters. The valuation scenario refers to the UK part of the Dogger Bank, in the southern North Sea, and is based on real-world management options for fisheries, wind farms and marine protection currently under discussion for the site. It is assessed to what extent the general public perceive and value conservation benefits arising from an offshore marine protected area. The survey reveals support for marine conservation measures despite the general public’s limited prior knowledge of current marine planning. Results further show significant values for an increase in species diversity, the protection of certain charismatic species and a restriction in the spread of invasive species across the site. Implications for policy and management with respect to commercial fishing, wind farm construction and nature conservation are discussed.

Cool Rationalities and Hot Air: A Rhetorical Approach to Understanding Debates on Renewable Energy.

A key obstacle to the wide-scale development of renewable energy is that public acceptability of wind energy cannot be taken for granted when wind energy moves from abstract support to local implementation. Drawing on a case study of opposition to the siting of a proposed off-shore wind farm in Northern Ireland, we offer a rhetorical analysis of a series of representative documents drawn from government, media, pro- and anti-wind energy sources, which identifies and interprets a number of discourses of objection and support. The analysis indicates that the key issue in terms of the transition to a renewable energy economy has little to do with the technology itself. Understanding the different nuances of pro- and anti-wind energy discourses highlights the importance of thinking about new ways of looking at these conflicts. These include adopting a “conflict resolution” approach and “upstreaming” public involvement in the decision-making process and also the counter-productive strategy of assuming that objection is based on ignorance (which can be solved by information) or NIMBY thinking (which can be solved by moral arguments about overcoming “free riders”).

Decoupled-DFIG fault ride-through strategy for enhanced stability performance during grid faults

This paper proposes a decoupled fault ride-through strategy for a doubly fed induction generator (DFIG) to enhance network stability during grid disturbances. The decoupled operation proposes that a DFIG operates as an induction generator (IG) with the converter unit acting as a reactive power source during a fault condition. The transition power characteristics of the DFIG have been analyzed to derive the capability of the proposed strategy under various system conditions. The optimal crowbar resistance is obtained to exploit the maximum power capability from the DFIG during decoupled operation. The methods have been established to ensure proper coordination between the IG mode and reactive power compensation from the grid-side converter during decoupled operation. The viability and benefits of the proposed strategy are demonstrated using different test network structures and different wind penetration levels. Control performance has been benchmarked against existing grid code standards and commercial wind generator systems, based on the optimal network support required (i.e., voltage or frequency) by the system operator from a wind farm installed at a particular location.

Synchronized phasor measurement on the All-Ireland electrical network

Variations in the phase angle difference between a remote 11kV connected wind farm and the centre of Belfast during a typical working day are investigated in the paper. The results obtained using phasor measurement units (PMUs) are compared with the data generated using a PSS/E simulator configured to model the N.Ireland network. The study investigates the effect of changes in the load demand and the wind farm output power on the phase angles at various locations on the network. The paper finally describes how a major system disturbance on the All-Ireland network was monitored and analysed using PMUs located at Queen's University, Belfast and University College Dublin. ©2007 IEEE.

Phillips-Heffron Power System Model for SmartPark and Suppression of Interarea Oscillations

This paper investigates the use of plug-in parking lots (SmartPark) as integral energy storage to improve small-signal stability using plug-in electric vehicles (PEV). The paper establishes the Phillips-Heffron model of a power system for a SmartPark solution. Based on this model, SmartPark-based stabilisers have been designed based using phase compensation to improve power system oscillation stability. The effectiveness of stabilisation superimposed on the active and reactive power regulators is verified by simulations obtained from a multi-machine power system model with SmartPark and a large-scale wind farm inclusion.

Confronto tra diverse localizzazioni di un impianto eolico contemperando produttività ed impatto visivo

This paper proposes a series of variations in designing the location of a wind farm on Monti della Tolfa. These project solutions aim at mitigating the visual impact caused by the wind aerogenerators. Besides the usual location of the wind aerogenerators on the skyline, these alternatives within the project design relate to the placement of wind turbines in the middle and at the bottom of the hillside. Other possible mitigation forms relate to the dimensions and the colour of the wind towers. This study proposes both a non-monetary and monetary analysis of the visual impact related to each project proposal. The final aim of the paper is to analyze economic and financial costs-benefits for each alternative to find out the economic optimal solution.

A engenharia Civil e a produção industrial de energia eólica

Dissertação para obtenção do grau de Engenharia Civil na Área de Especialização de Edificações

Construção de um parque eólico industrial

Dissertação de Natureza Científica para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de Especialização de Edificações

Avaliação do potencial eólico para geração de energia eléctrica

Trabalho Final de Mestrado para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica /Energia

Deteção de avarias na caixa de engrenagens de aerogeradores

Ao longo dos últimos anos tem-se assistido a um forte desenvolvimento e crescimento do número de parques eólicos instalados no mundo, o que leva a que seja necessário o incremento de ferramentas que permitam aperfeiçoar os sistemas de monitorização e controlo atualmente existentes. Por outro lado, não se deve deixar de ter em conta os custos elevados de operação e manutenção dos sistemas eólicos bem como o facto de os aerogeradores estarem localizadas em locais remotos ou offshore, o que faz aumentar os custos associados à sua exploração. A dissertação nasce da intenção clara do mercado em apostar na supervisão e previsão de avarias graves, de forma a minimizar os encargos subjacentes. Este trabalho de dissertação visa a utilização de redes neuronais para criar uma ferramenta informática de previsão de avarias em caixas de engrenagens em aerogeradores. As redes neuronais são ferramentas informáticas ideais para trabalhar com muita informação, sendo que a sua aplicação depende da qualidade e quantidade dos dados. Para tal irá ser efetuado um estudo em um parque eólico, no qual se analisará as principais avarias detetadas bem como as grandezas que deverão integrar a construção desta rede neuronal. Assim sendo, a informação relativa às diversas máquinas existentes num parque, é de enorme importância para a definição e otimização da rede neuronal a construir. Os resultados obtidos neste trabalho com a aplicação de redes neuronais para a previsão de avarias em caixas de engrenagens do parque eólico de estudo, provam que é possível realizar uma deteção da avaria bem como uma constatação de que a reparação possa ter sido bem efetuada ou mal sucedida, podendo assim ser ajustados os programas de manutenção a efetuar e uma verificação das ações de reparação para sua validação.

Real-time Energy Resource Scheduling considering a Real Portuguese Scenario

The development in power systems and the introduction of decentralized generation and Electric Vehicles (EVs), both connected to distribution networks, represents a major challenge in the planning and operation issues. This new paradigm requires a new energy resources management approach which considers not only the generation, but also the management of loads through demand response programs, energy storage units, EVs and other players in a liberalized electricity markets environment. This paper proposes a methodology to be used by Virtual Power Players (VPPs), concerning the energy resource scheduling in smart grids, considering day-ahead, hour-ahead and real-time scheduling. The case study considers a 33-bus distribution network with high penetration of distributed energy resources. The wind generation profile is based on a real Portuguese wind farm. Four scenarios are presented taking into account 0, 1, 2 and 5 periods (hours or minutes) ahead of the scheduling period in the hour-ahead and realtime scheduling.

Construção do Parque Eólico Rymanów (Polónia)

O presente relatório tem como principal objetivo caracterizar os trabalhos desenvolvidos e estudados ao longo do estágio realizado na Martifer Renewables S.A., empresa de Engenharia na vertente das energias renováveis. O estágio incidiu na construção do parque eólico Rymanów, tendo-se desenvolvido no local da obra onde se acompanhou o processo de construção, bem como nos escritórios da empresa em Cracóvia onde se obteve informação relevante sobre o projeto. Este trabalho começa por abordar a energia eólica no seu contexto histórico, onde são referidas as suas vantagens e desvantagens e é analisado o seu processo evolutivo. Faz uma referência às razões que levam uma empresa a construir um parque eólico na Polónia, e demonstra os tipos de investidores existentes neste mercado. Posteriormente é descrito o estudo de viabilidade do projeto, isto é, os parâmetros essenciais desenvolvidos na fase inicial do projeto, assim como a fase de lançamento de concursos para a sua construção. De seguida, é abordado o processo de construção do parque eólico, onde o acompanhamento da obra foi imprescindível. É apresentado o procedimento de operações e manutenção do parque eólico e é feita uma análise sobre o tipo de financiamento da obra de construção. Por fim, é realizada uma abordagem acerca da internacionalização das empresas portuguesas, como é o caso da empresa atrás referida. É apresentada uma curiosidade relativamente às construções na Polónia, tal como algumas novas experiências culturais que a estagiária teve a oportunidade de viver. No final do trabalho, são tiradas conclusões e sugeridos desenvolvimentos.

Estudo e Projeto de Reabilitação dos Acessos aos Parques Eólicos da Iberwind

A Iberwind recebeu o aluno estagiário para a realização de um projeto de consultoria técnica focada nos acessos dos seus 31 parques eólicos presentes no território nacional. É apresentada a empresa, bem como todo o processo de construção e desenvolvimento de parques eólicos. O presente relatório de estágio foca-se, maioritariamente, na reabilitação de acessos a parques eólicos, debruçando-se sobre as especialidades de terraplenagens, drenagem e pavimentação, bem como as condicionantes geométricas. Verifica-se que com o passar dos anos, após a construção dos primeiros empreendimentos, começa a denotar-se a deterioração dos acessos aos mesmos. É, por isso, relevante e significativo o trabalho realizado no âmbito do estágio, por forma a avaliar as diversas necessidades de reabilitação e manutenção dos acessos a apresentar soluções globais. O levantamento de campo realizado cobriu todo o portefólio da empresa e documentou a totalidade das patologias relacionadas com as especialidades de pavimentação e drenagem. Executaram-se visitas a todos os parques, acompanhadas pelos operadores dos mesmos, e aliaram-se às mesmas entrevistas aos supervisores de zona com o intuito de aglomerar informação e contextualizar a problemática. Realizou-se uma proposta de reabilitação dos acessos em piores condições, o que levou à adjudicação da obra e acompanhamento de alguns trabalhos por parte do autor no presente ano. O trabalho realizado e detalhadamente documentado permitiu a criação de uma metodologia de inspeção e manutenção a ser implementada nos parques eólicos do grupo, de forma a reduzir custos e otimizar recursos a longo prazo. A metodologia consiste, de forma sintetizada, na inspecção periódica dos acessos de cada parque pelas equipas de campo e a definição das necessidades prioritárias de manutenção e reabilitação dos mesmos de maneira independente.

Entwicklung eines Windleistungprognosemodells zur Verbesserung der Kraftwerkseinsatzplanung

Die Maßnahmen zur Förderung der Windenergie in Deutschland haben wichtige Anstöße zur technologischen Weiterentwicklung geliefert und die Grundlagen für den enormen Anlagenzubau geschaffen. Die installierte Windleistung hat heute eine beachtliche Größenordnung erreicht und ein weiteres Wachstum in ähnlichen Dimensionen ist auch für die nächsten Jahre zu erwarten. Die aus Wind erzeugte elektrische Leistung deckt bereits heute in einigen Netzbereichen die Netzlast zu Schwachlastzeiten. Dies zeigt, dass die Windenergie ein nicht mehr zu vernachlässigender Faktor in der elektrischen Energieversorgung geworden ist. Im Rahmen der Kraftwerkseinsatzplanung sind Betrag und Verlauf der Windleistung des folgenden Tages mittlerweile zu wichtigen und zugleich schwierig zu bestimmenden Variablen geworden. Starke Schwankungen und falsche Prognosen der Windstromeinspeisung verursachen zusätzlichen Bedarf an Regel- und Ausgleichsleistung durch die Systemführung. Das im Rahmen dieser Arbeit entwickelte Prognosemodell liefert die zu erwartenden Windleistungen an 16 repräsentativen Windparks bzw. Gruppen von Windparks für bis zu 48 Stunden im Voraus. Aufgrund von prognostizierten Wetterdaten des deutschen Wetterdienstes (DWD) werden die Leistungen der einzelnen Windparks mit Hilfe von künstlichen neuronalen Netzen (KNN) berechnet. Diese Methode hat gegenüber physikalischen Verfahren den Vorteil, dass der komplexe Zusammenhang zwischen Wettergeschehen und Windparkleistung nicht aufwendig analysiert und detailliert mathematisch beschrieben werden muss, sondern anhand von Daten aus der Vergangenheit von den KNN gelernt wird. Das Prognosemodell besteht aus zwei Modulen. Mit dem ersten wird, basierend auf den meteorologischen Vorhersagen des DWD, eine Prognose für den Folgetag erstellt. Das zweite Modul bezieht die online gemessenen Leistungsdaten der repräsentativen Windparks mit ein, um die ursprüngliche Folgetagsprognose zu verbessern und eine sehr genaue Kurzzeitprognose für die nächsten drei bis sechs Stunden zu berechnen. Mit den Ergebnissen der Prognosemodule für die repräsentativen Standorte wird dann über ein Transformationsmodell, dem so genannten Online-Modell, die Gesamteinspeisung in einem größeren Gebiet berechnet. Das Prognoseverfahren hat seine besonderen Vorzüge in der Genauigkeit, den geringen Rechenzeiten und den niedrigen Betriebskosten, da durch die Verwendung des bereits implementierten Online-Modells nur eine geringe Anzahl von Vorhersage- und Messstandorten benötigt wird. Das hier vorgestellte Prognosemodell wurde ursprünglich für die E.ON-Netz GmbH entwickelt und optimiert und ist dort seit Juli 2001 im Einsatz. Es lässt sich jedoch auch leicht an andere Gebiete anpassen. Benötigt werden dazu nur die Messdaten der Leistung ausgewählter repräsentativer Windparks sowie die dazu gehörenden Wettervorhersagen, um die KNN entsprechend zu trainieren.