Obliczenie uzysku mocy dla wybranych turbin wiatrowych
a) ekstrapolacja parametrów rozkładu Weibulla dla innych poziomów obliczeniowych
Oszacowany w poprzednim rozdziale potencjał energetyczny wiatru wyliczono korzystając
z rozkładu Weibulla dopasowanego do serii pomiarów prędkości wiatru na wysokości 10 m nad
gruntem. Jednak gdy chcemy wykonać obliczenia uzysku mocy dla konkretnej turbiny wiatrowej
musimy wziąć pod uwagę dane o zmienności prędkości wiatru na wysokości osi wirnika turbiny.
Zmienność wiatru na tej wysokości może być także opisana przy pomocy rozkładu Weibulla ale
oczywiście o innych niż wcześniej parametrach. Do wyliczenia tych parametrów posłużymy się
metodą opisaną w pracy Gualtieri i Secci (2012). Jeżeli k
1
i λ
1
to parametry rozkładu Weibulla
opisującego zmienność wiatru na wysokości h
1
to parametry rozkładu dla wysokości h
2
można
wyliczyć ze wzorów:
λ
2
=λ
1
(
h
2
h
1
)
n
(9)
k
2
=
k
1
1−α
0
ln(
h
1
h
r
)/
ln(v
h
)
1−α
0
ln (
h
2
h
r
)/
ln (v
h
)
(10)
gdzie: h
r
– wysokość referencyjna; hr = 10m
v
h
= 67 m/s
z
0
– parametr szorstkości terenu [m]
α
0
=
(
z
0
h
r
)
0.2
(11)
n=α
0
1−ln(λ
1
)/
ln(v
h
)
1−α
0
ln (
h
1
h
r
)/
ln(v
h
)
(12)
Zgodnie z danymi zawartymi w tabeli 1 należy więc wyznaczyć parametry k i λ rozkładu Weibulla
kolejno dla wysokości h
2
= 30 m, h
3
= 50 m oraz h
4
= 80 m, przyjmując h
1
=h
r
=10m.
Występujący we wzorze (11) parametr szorstkości z0 należy określić korzystając z bazy danych o
pokryciu terenu CORINE (Corine Land Cover 2006). Można tu skorzystać ze szczegółowych map
obrazujących klasy pokrycia terenu udostępnianych przez Inspekcję Ochrony Środowiska na stronie
poświęconej projektowi CORINE (
http://clc.gios.gov.pl/index.php?IdCss=0&IdStr=1228813529
Mapę należy odpowiednio powiększyć, a następnie odszukać miejsce odpowiadające lokalizacji
stacji meteorologicznej (współrzędne geograficzne stacji są podane w pliku lsfstns.tbl, zaś do
dokładnego wyznaczenia położenia stacji można użyć Google Map). Po odczytaniu klasy pokrycia
terenu właściwej dla lokalizacji stacji należy skorzystać z tabeli 3 przyporządkowującej
poszczególnym klasom klasyfikacji Corine wartość parametru szorstkości terenu z0 (kolumna
„Most likely value”).
b) obliczenie uzysku mocy dla wybranych turbin
Wykorzystując parametry techniczne turbin wiatrowych podane w tabelach 1 i 2, dla roku dla
którego uzyskano najwyższy potencjał energetyczny, oblicz roczny uzysk mocy z każdej turbiny,
korzystając ze wzoru (13):
