Szczegółowe pomiary siły wiatru

Gdy została wybrana lokalizacja pod elektrownię wiatrową oraz wstępna analiza wietrzności niezbędne są również szczegółowe pomiary siły wiatru, które przeprowadza się zazwyczaj przez okres 1 roku. Ma to na celu pozyskanie danych, które uwzględniają zmienność parametrów w zależności od pory roku i są dzięki temu reprezentatywne w odniesieniu do dłuższej skali czasowej. W sytuacji gdy inwestor chciałby wykluczyć wieloletnie zmiany potencjału wiatru i chciałby zwiększyć dokładność wyników przedłuża okres pomiarów do trzech lat.

http://www.windprojekt.pl/mapa.gif

Lokalizacja masztu pomiarowego nie powinna przekraczać więcej niż 2 bądź 10 km od planowanej lokalizacji turbiny, w zależności od warunków terenowych. Aparaturę pomiarową instaluje się na masztach o konstrukcji rurowej, bądź kratownicowej, a obecnie wysokość masztu może nawet sięgać 125 m.

Montaż aparatury pomiarowej do masztu musi być przeprowadzony zgodnie z normami określonymi przez International Energy Agency (IEA) oraz International Electrotechnical Commission (IEC). Na jakość pomiarów ma wpływ długość wysięgników zależności od średnicy masztu, ich wysokość uwarunkowana grubością wysięgnika oraz ich ustawienia w zależności od ustalonego wcześniej dominującego kierunku wiatru (aby uniknąć zacienienia przez inny element masztu). Montaż należy udokumentować protokołem montażu oraz relacją fotograficzną jego przebiegu.


Aby wyniki były rzetelne, pomiary muszą zachować ciągłość w całym okresie badań i w związku z tym niezbędne jest regularne serwisowanie. Wyróżniamy trzy rodzaje serwisu:

  • serwis prewencyjny (jest realizowany cyklicznie, co kwartał, albo dwa razy w roku i polega na regulacji naciągu lin odciągowych, kontrolę zabezpieczeń mocowania lin przy kotwach, sprawdzaniu funkcjonowania urządzeń pomiarowych, wykonaniu pomiarów ustawień instrumentów pomiarowych);
  • serwis awaryjny (polega na natychmiastowym usuwaniu wykrytej usterki na maszcie pomiarowym);
  • serwisem wysokościowym (jest stosowany w celu usunięcia usterek instrumentów zainstalowanych na maszcie, bez konieczności składania masztu).

Cotygodniowa kontrola poprawności zapisów danych ma na celu wykrycie ewentualnych błędów pomiarowych, które najczęściej wynikają z:

  • rozbieżności w zapisie kierunku wiatru pomiędzy dwoma czujnikami kierunku;
  • przerwy w zapisie danych;
  • oblodzenia czujników pojedynczych;
  • zawyżonych wskazań anemometrowych, tzw. pików.

W przypadku wystąpienia któregoś z powyższych błędów pomiarowych, konieczna jest natychmiastowa interwencja ekipy serwisowej.

Dokładne wyniki są niezwykle istotne, gdyż nawet małe różnice mogą wygenerować znaczne rozbieżności w końcowych wynikach, dotyczących produkcji energii elektrycznej w perspektywie roku, kilku lat, a zwłaszcza w skali okresu żywotności turbiny.

Po zakończeniu pomiarów przygotowuje się raport, który powinien zawierać następujące elementy:

  • róża wiatrów;
  • prędkość wiatru;
  • wysokość pomiarów;
  • dokładność pomiarów;
  • interpolacja danych;
  • czas pomiarów;
  • cykle dobowe, roczne i kilkuletnie;
  • certyfikaty.

Biorąc pod uwagę systematyczny rozwój technologii turbin wiatrowych, wskazane jest stosowanie coraz wyższych masztów pomiarowych, co zwiększa koszty inwestycji, a także utrudnia instalację. Dlatego alternatywą masztów pomiarowych są sodary oraz lidary, które funkcjonują w oparciu o efekt Dopplera. Są to urządzenia zaliczane do systemów teledetekcyjnych, wykonujące zdalne pomiary profilu wiatru, a także poziomu turbulencji. Zasada działania polega na wysyłaniu w określonych odstępach czasu sygnałów akustycznych (sodar), bądź optycznych (lidar) i rejestracji echa odbitego od niskich warstw atmosfery. Na podstawie zmiany obserwowanej częstotliwości dźwięku bądź światła uzyskuje się informacje dotyczące prędkości wiatru, natomiast czas pierwotnego nadejścia sygnału określa wysokość. Pełny cykl pomiarowy składa się z trzech emitowanych pod różnym kątem impulsów w odstępach sekundowych. Sodar i lidar umożliwiają uzyskiwanie danych z wysokości dochodzącej maksymalnie do 200 m. Analiza w zakresie wysokości obejmuje cały obszar zataczanego koła przez łopaty turbiny wiatrowej i dlatego ogranicza niepewność wyników, co ma miejsce w przypadku pomiarów z wykorzystaniem masztu pomiarowego, gdzie przeprowadza się interpolację wyników dla wyższych wysokości.

Kolejnymi zaletami sodarów i lidarów są niewielkie rozmiary urządzeń, brak problemów transportowych i instalacyjnych, nie są potrzebne żadne pozwolenia potrzebne do jego pracy. Ale można się doszukać również wad tych urządzeń. jedną z nich jest konieczność stałego podłączenia do źródła prądu, zwłaszcza w sytuacji prowadzenia pomiarów w dużej odległości od najbliższych zabudowań. Konieczne jest wtedy zastosowanie paneli słonecznych bądź generatora prądu, co oczywiście podnosi koszty. Dodatkowo problemem może być dźwięk emitowany w trakcie pracy sodaru, dlatego zaleca się lokalizacje urządzenia z dala od zabudowań mieszkalnych. W wyniku funkcjonowania tych urządzeń uzyskuje się znaczną ilość danych, które należy przetworzyć, wykorzystując do tego celu specjalne oprogramowanie. Natomiast wiatromierz czasowy podaje wyniki pomiarów, których nie trzeba przetrwać.



Źródło:
  1. ABC Inwestycji, Materiały własne Instytutu Odnawialnych Źródeł Energii
  2. Kramek R., Łaz M., Przebieg kampanii pomiarowej, "Windhunter", 2009.
  3. Synowski R., Pomiary wiatru, "Akademia Wiatru", 2010.



















Kategoria: Proces inwestycyjny  | Artykuł ostatnio edytowany: 28.10.2011 06:29 przez admin
<< Poprzedni Wrzesień 2018 Następny >>
PoWtŚrCzPtSoNd
     
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30