Laste ned presentasjonen
Presentasjon lastes. Vennligst vent
PublisertUnn Torgersen Endret for 7 år siden
1
Vindressursskartlegging - Nordland Knut Harstveit Kjeller Vindteknikk AS foredrag på Seminar om Klima og Energi Nordland fylkeskommune 26. februar 2009
2
21.09.2016 2 Innhold Vindkart – Nordland a.Modellbeskrivelse b.Terrengbeskrivelse – ruhet c.Validering d.Vindkart e.Kompleks topografi (RIX – korrigering – Turbulens) f.Bruk av vindkart – WAsP Isingskart – Nordland a.Ising – hva er det? b.Modellbeskrivelse c.Isingskart Klima - Energi 2009
3
Vind- og isingskart fra meso-skala meteorologimodeller WRF – Weather Research and Forecasting model: Globale inngangsdata hentes inn hver 3’dje time Terrengdata (topografi, overflateruhet, snødekke, vegetasjon, bakkefuktighet) Modellen kjørt over ett år (2005) Horisontal gitteroppløsning ~ 1km*1km ruter Klima - Energi 2009
4
21.09.2016 4 Mesoskala modellering Utgangsdata: Tidsserier for vind, temperatur og fuktighet, skydekke for alle gitterpunkt med 1km avstand i flere høydenivåer Data fra modellen kan benyttes som inngangsdata til mikroskala modeller som WAsP for å simulere et vindparkområde i større detalj. Klima - Energi 2009
5
21.09.2016 5 Mesoskala modellering – Visualisering Klima - Energi 2009 Nordland_jan05.avi Nordland_jan05.avi
6
Flatebeskrivelse Ruhetskart (1km) sommer - vinter Klima - Energi 2009
8
Validering av vindkart Tidligere validering av vindkartmetodikken (Berge et al., 2007)) for tre vindparker i midt-Norge. Lite komplekst Litt komplekst terreng Komplekst terreng Avvik fra årlig gjennomsnittlig middel vindhastighet ligger i området 3-13%
9
Turbulens Klima - Energi 2009 Turbulens er hurtige variasjoner av vinden i tid og rom Turbulensen øker over en ujevn overflate, slik som byer og skog og over bratte skrenter Når turbulensen øker, reduseres middelvinden fordi energien i middelfeltet fordeles på kortvarige virvler i vindfeltet Høy turbulens er negativt for vindturbiner fordi: Høy turbulens stjeler energi fra middelvindfeltet Høy turbulens medfører stor belastning på turbinen Stor andel med bratt terreng medfører plassproblemer og økt turbulensrisiko
10
21.09.201610 RIX-verdier RIX: Andel terreng med helning 30% eller mer innenfor radius R km, R = 2km og kart med 25 m ekvidistanse er brukt
11
Terrengkompleksitet Potensial for turbulens Klima - Energi 2009
12
21.09.201612 RIX-verdier (WAsP model) RIX: Andel terreng med helning 30% eller mer innenfor radius R km, R = 2km og kart med 25 m ekvidistanse er brukt dRIX = (RIX site - RIX metmast ) Hypotese (Bowen and Mortensen, 1996) dRIX~0 Pålitelig prediksjon dRIX>0 Overprediksjon dRIX<0 Underprediksjon
13
21.09.2016 Klima - Energi 2009 13 Kobling WRF/WASP Kombinasjon av WRF og WAsP: - Årlig WRF vindstatistikk legges inn i WAsP for å generere vindatlas for et potentielt vindparkområde -Lokalt vindkart genereres ved bruk av mikro-skala terreng- og ruhetsdata -I komplekst terreng: Bruk RIX - korrigering for å redusere feilen ved bruk av WAsP.
14
Validering av vindkart Her ser vi først hvorledes WRF underestimerer vinden i alle parkene. Midterste kolonne viser resultatene fra en ferdig RIX-korrigert WAsP – kjøring. Tilhørende RIX-verdi sees til høyre Lite komplekst Litt komplekst terreng Komplekst terreng
15
Iskartlegging. Viktigste isingstyper Sjøsprøyt Sterk vind ved kaldt vær nær en sjøflate. Problem for skipstrafikk, offshore konstruksjoner og havneanlegg. Kan gi svært mye is, men begrenses til de nærmeste 10 – tall meter over sjøflaten. Underkjølt regn Regn og yr ved T<0°C gir glattis på alle flater. Gir begrenset istykkelse, men problemer fordi alle flater iser ned og underlaget blir glatt. I Norge mest problemer for vegtrafikk og flyplasser. Større problemer i USA/Canada (”icing storm”), Sentral/Øst-Europa og Kina. Våt snø som fryser Særlig problem for kraftledninger der snøen klistrer seg til ledningen som roterer og forandrer ledningene til lange issylindre Skyis Underkjølte skydråper fryser på slanke objekter. Problem for alle konstruksjoner på eksponerte høydedrag over 3-400 m. Øker raskt med høyden. Problemer for fly, TV-master, kraftledninger, vindturbiner. Kan gi svært mye is på eksponerte fjelltopper Klima - Energi 2009
16
Iskartlegging - skyis Bilde: Kjeller Vindteknikk med tillatelse fra Nord-Norsk Vindkraft Bilde: Kjeller Vindteknikk med tillatelse fra StatoilHydro Klima - Energi 2009
17
(1) Beregne hyppighet av sky med temperatur under 0º (dvs. underkjølt skyvann). Inngangsdata: - Observasjoner av temperatur og skydekke fra flyplasser. - Modelldata fra WRF (2) Beregne avsetning på et legeme (standardlegeme) vhj. av en mikrofysisk modell: dM/dt = α 1 α 2 α 3 ·w·A·V dM/dt – masse is på standardlegeme pr. tidsenhet w – skyvann per m 3 luft, A - tverrsnitt normalt på vinden, V – vindhastighet, α 1, α 2, α 3 mikrofysiske prosesser Hvordan beregnes ising?
18
Luftstrøm med små vanndråper inn mot et objekt A
19
Iskart for Nordland i 2005
20
21.09.2016Klima - Energi 200920 Ising
21
21.09.2016Klima - Energi 200921 Ising
22
21.09.2016Klima - Energi 2009 22 Oppsummering Vind- og isingskartene fra WRF gir ny og forbedret informasjon for vindkraftutvikling Avvik i årlig middelvind på < 10% for steder der den lokale påvirkningen ikke er for sterk Kombinasjon av vind- og isdata med kartdata (GIS-verktøy) gir nye muligheter for vurderinger av hvilke områder som egner seg for vindkraft. Bla ved å vurdere: Terrengkompleksitet Terrenghelning Avstand til bebyggelse En kombinasjon av WRF og WaSP vil forbedre resultatene, spesielt i komplekst terreng
23
Takk for oppmerksomheten!
Liknende presentasjoner
© 2024 SlidePlayer.no Inc.
All rights reserved.