Mapa energético – Modelo atmosférico avançado revela potencial solar no Amapá

Conhecer com precisão quanta radiação solar chega no estado do Amapá ao longo do ano é um desafio central para expandir sua matriz energética. Sem esses dados, decisões sobre usinas solares, investimentos públicos e planejamento energético ficam limitadas. Para enfrentar esse problema, pesquisadores do Instituto SENAI de Inovação em Energias Renováveis (IS-ER) analisaram, com o apoio do Núcleo de Processamento de Alto Desempenho da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (NPAD/UFRN), como modelos atmosféricos avançados conseguem estimar o recurso solar disponível no estado, uma etapa fundamental para ampliar o uso de energia limpa e reduzir desigualdades regionais no acesso à eletricidade.

O estudo, publicado na revista Renewable Energy, avaliou o desempenho do WRF-Solar, uma versão especializada de um dos modelos atmosféricos mais utilizados no mundo para prever fenômenos do clima.  A pesquisa mostrou que o modelo consegue estimar com precisão a Irradiância Global Horizontal (GHI) no Amapá, mesmo em meio à complexidade da atmosfera amazônica.

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Entre os principais resultados, o WRF-Solar reproduziu adequadamente as variações diárias de radiação solar, acertou o horário de maior irradiância e apresentou maior confiabilidade em dias de céu claro. A pesquisa também identificou quais combinações de parametrizações reduzem erros e tornam as previsões mais confiáveis para a região.

Atlas Solar

Para chegar a esses resultados, os pesquisadores mesclaram dados de estações meteorológicas com simulações realizadas em diferentes configurações do WRF-Solar. As medições passaram por controle de qualidade diário e o modelo foi executado com múltiplos experimentos, permitindo comparar cenários e testar a robustez das previsões. “Foram avaliadas métricas consolidadas na literatura, como RMSE, MAE e correlação, além de uma análise de cluster, que ajudou a identificar padrões espaciais da radiação”, explicou Ana Cleide Amorim, pesquisadora do estudo. Ela lembra que esses procedimentos foram essenciais para garantir consistência técnica e formar a base científica do Atlas Solar do Estado do Amapá.

Impactos da pesquisa

Além da relevância técnica, os resultados têm peso direto para a sociedade. Validar o desempenho do modelo na Amazônia significa oferecer estimativas confiáveis para uma região que ainda possui poucos dados observados, limitando iniciativas de planejamento energético. “Essas informações permitem que gestores públicos, investidores e pesquisadores tomem decisões mais sólidas sobre implantação de usinas solares e expansão da infraestrutura elétrica”, afirmou Ana. A pesquisadora destacou que o uso de dados qualificados “democratiza o acesso à informação, atrai investimentos e reduz desigualdades regionais”.

A pesquisa também amplia o conhecimento sobre o comportamento do WRF-Solar em ambientes tropicais úmidos, um dos maiores desafios da modelagem atmosférica. O estudo forneceu, ainda, diretrizes sobre quais configurações funcionam melhor na Amazônia e evidenciou como a radiação solar interage com nuvens, umidade e aerossóis. Esse avanço metodológico reforça a modelagem numérica como ferramenta estratégica para a expansão da energia solar no Brasil.

O trabalho foi executado em larga escala devido ao uso da infraestrutura do NPAD, unidade de supercomputação da UFRN. Embora o WRF-Solar possa ser executado em computadores comuns, a pesquisa exigiu rodar diversos experimentos, testar combinações de parametrizações e simular longos períodos com alta resolução espacial. No NPAD, isso pôde ser realizado de forma paralela e otimizada. “O NPAD permitiu gerar um volume de dados amplo e confiável, essencial para produtos maiores como o Atlas Solar do Amapá. Ele não foi apenas apoio técnico, mas um pilar estratégico para elevar a qualidade, a escala e o impacto da pesquisa”, relatou Ana.

Os achados também abriram novos caminhos de investigação. Os pesquisadores pretendem aprimorar as previsões, aperfeiçoar a captura de períodos nublados e aplicar a metodologia em outras regiões brasileiras e internacionais. O Atlas Solar do Amapá, desenvolvido a partir da pesquisa, já estimulou novos estudos territoriais e análises sobre potencial de geração distribuída, mostrando que a ciência produzida se transforma em ferramenta prática de planejamento público.

Fonte: Agecom/UFRN