Krzywa mocy elektrowni wiatrowej

Definicja krzywej mocy elektrowni wiatrowej

Krzywa mocy elektrowni wiatrowej to graficzne zobrazowanie zmiany wartości produkcji energii elektrycznej [kW] w funkcji prędkości wiatru [m/s].

Ponieważ wyjściowa moc generowana przez elektrownie wiatrową zależna jest od prędkości wiatru, krzywa mocy przedstawia wzajemne powiązania i zależności wytwarzanej mocy i prędkości wiatru. Idealna krzywa mocy dla turbiny wiatrowej jest stroma i swoje maksimum osiąga przy stosunkowo jak najniższej wartości prędkości wiatru. Na podstawie krzywej mocy elektrowni możemy ustalić na podstawie średnich wartości prędkości wiatru produkcję mocy z danej elektrowni wiatrowej.

Charakterystyka krzywej mocy elektrowni wiatrowej


Krzywa mocy dla turbiny Bonus 1MW /krzywa wygenerowana przez program WAsP/

Krzywa mocy zależy od rozwiązań konstrukcyjnych turbiny, od rodzaju mechaniki zastosowanej, typu turbiny, rodzaju płatów wirnika, systemu regulacji itp.

Powiązanie zmienności prędkości wiatru do mocy generowanej przez elektrownię wiatrową określane przez krzywą mocy posiada kilka charakterystycznych punktów:

  • Punkt startu (cut on) w punkcie tym wiatr ma prędkość powodującą obracanie się łopat wirnika i wystąpienie na wale momentu mechanicznego. Zależnie od rodzaju turbiny w punkcie startu wiatr ma wartość prędkości od około od 3 m/s do 5 m/s.
  • Punkt wyłączenia (cut off) jest to prędkość, przy której następuje zatrzymanie turbiny ze względu na zagrożenie mechaniczne konstrukcji. Punkt wyłączenia ma wartość z przedziału od 23 do 27 m/s
  • Punkt prędkości znamionowej jest to prędkość wiatru, przy której turbina osiąga swoją moc znamionową. Zazwyczaj jest to prędkość z zakresu od 11 do 16 m/s.

Przykładowa krzywe mocy i jej charakterystyka dla konkretnego rodzaju turbiny wiatrowej


Krzywa mocy dla turbiny Vestas V.80 Offshore 2MW / krzywa wygenerowana przez program WAsP/

Przykładowa krzywa mocy dla siłowni wiatrowej Vestas V80 o mocy 2MW przeznaczonej do pracy w systemie Offshore (morskie farmy wiatrowe).

Turbina na ma punkt startu przy wartości prędkości wiatru 4m/s. Moc znamionową osiąga przy wartości 25m/s.

Każda elektrownia wiatrowa projektowana jest tak, aby oddawała jak największą moc przy wietrze około 15 m/s, dla wyższych wartości wiatru, które występują tylko miejscowo i są stosunkowo rzadko spotykane jest to nieopłacalne.

Cut out dla niskiej prędkości
4,0 m/s
Cut on dla niskiej prędkości
4,0 m/s
Cut on dla wysokiej prędkości
25,0 m/s
Cut out dla wysokiej prędkości
25,0 m/s

W tabeli poniżej widzimy, że turbina generuje moc 2MW przy prędkości około 17 m/s.

Prędkość wiatru [m/s]
Moc [MW]
4
0,067
5
0,154
6
0,282
7
0,46
8
0,696
9
0,996
10
1,341
11
1,661
12
1,866
13
1,958
14
1,988
15
1,997
16
1,999
17
2
18
2
19
2
20
2
21
2
22
2
23
2
24
2
25
2

Źródło:
„Zależność między poziomem rozwoju energetyki odnawialnej a produkcją urządzeń dla wybranych OŹE w różnych krajach” Paweł Pociask

admin

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *