Wstęp - zasoby energii
Prędkość wiatru
Rozkład Weibulla
Moc i energia wiatru
Formularz kontaktowy
Najczęściej zadawane pytania
Aktualności
Literatura elektrownie wiatrowe
Aby uzyskać krzywą częstotliwości wiatrów dla okresu rocznego należy dokonać pomiaru wiatru przez okres nie krótszy niż jeden rok. Rejestrowany wiatr musi być w taki sposób, aby uzyskać ciągi pomiarowe z nielicznymi, bardzo krótkimi lukami. Tego typu pomiar, w przypadku inwestycji dotyczącej budowy małej elektrowni wiatrowej pociąga za sobą znaczne koszty. Uzyskanie charakterystyki na podstawie pomiarów stacji meteorologicznych jest niemożliwe gdyż pomiary prędkości wiatru najczęściej dokonywane są w przedziałach co 3 godziny.
Sposobem wykorzystania średniej prędkości wiatru dla danej miejscowości do wykreślenia częstotliwości wiatrów jest zastosowanie rozkładu prawdopodobieństwa. W energetyce wiatrowej do tego celu wykorzystuje się rozkład Weibulla, który opisuje się wzorem:
Parametr skali wyznaczany jest z zależności:
Poprzez pomnożenie rozkładu prawdopodobieństwa z liczbą godzin (np. liczba godzin w roku ok. 8760) uzyskuje się krzywą częstotliwości wiatrów. Szczególnym przypadkiem rozkładu Weibulla jest rozkład Rayleigh'a, dla którego parametr kształtu k=2. Według European Wind Atlas dla większości stacji w Europie Północnej parametr k jest rzeczywiście zbliżony do tej wielkości. Oszacowanie warunków wiatrowych danej lokalizacji nie może się tylko opierać na wartości średniej wiatru. Dobierając parametr k należy brać pod uwagę m.in. prędkość najczęściej występującą Vn. W analizie warunków wiatrowych niezbędne jest prześledzenie sytuacji ekstremalnych. Dotyczy to w szczególności oceny wystąpienia maksymalnych prędkości wiatru oraz porywów wiatru, zagrażających pracy elektrowni wiatrowych, bądź nawet prowadzących do ich zniszczenia [51].
Na rysunku (poniżej) zaprezentowana jest charakterystyka ukazująca wpływ doboru parametru k rozkładu Weibulla dla tej samej średniej prędkości wiatru.
Rysunek - Rozkład prawdopodobieństwa częstotliwości wystąpienia danej prędkości wiatru dla różnych parametrów k rozkładu Weibulla
Poniżej została przedstawiona tabela odzwierciedlająca wpływ parametru k rozkładu Weibulla dla takiej samej prędkości średniej na gęstość wiatru. Na podstawie tabeli zauważalne jest zwiększenie energii całkowitej wiatru wraz ze zmniejszeniem parametru k rozkładu Weibulla. Nieodpowiednie określenie parametru k spowodować może duże rozbieżności oceny potencjału energii wiatrowej na danym terenie. Rozbieżność przekracza ponad 300% (dla k=3 i k=1), dlatego szczególnie ważny jest dobór parametru k na podstawie innych zależności np. prędkości wiatru najczęściej występującej.
Tabela - Wpływ zmiany parametru kształtu k na gęstość wiatru
