Zasoby energii wiatrowej

Zasoby wiatru na świecie
Zasoby wiatru w Europie
Zasoby wiatru w Polsce
WAsP


Energetyka wiatrowa na świecie

Zasoby wiatru na świecie na wysokości 50 metrów

Poniższa mapa przedstawia średnioroczny rozkład prędkości wiatru na wysokości 50 m. Mapę opracowano na podstawie danych z satelity GEOS-1. Kolorami oznaczono przedziały prędkości wiatru. Obszary z dominacją prędkości wiatru o wartości 7 m/s i więcej są z ekonomicznego punktu widzenia warte eksploatacji pod kątem energetyki wiatrowej. Na mapie są to tereny o kolorach pomarańczowym, różowym, czerwonym i brązowym.
Na wielu terenach lądowych obszary o przeważającej prędkości 6m/s są ekonomicznie realne do wykonania tam instalacji wiatrowych.
Łatwo zauważyć, ze największe zasoby wiatru nadające się do wykorzystania są nad oceanami i morzami oraz w głębi kontynentów – na mapie oznaczone kolorem żółtym.

Pełne opracowanie tej mapy oraz więcej danych znajduje się na stronach NASA.

Źródło: www.ocean.udel.edu

Światowa produkcja energii elektrycznej z energii wiatrowej [1980-2005]

Źródło: GEWC/WorldWatch

Powyższy wykres przedstawia prognozy rozwoju energii wiatrowej na świecie. jak widzimy od początku lat 80 następował stosunkowo szybki rozwój energetyki wiatrowej.

Z wykresu umieszczonego powyżej w roku 2007 łączna moc zainstalowana w turbinach wiatrowych na świecie wynosi ponad 60 000 MW.


do góry

Zasoby energii wiatrowej w Europie

Mapa klas wiatru na wysokości 80 metrów nad Europą

Mapa opracowana na podstawie badań Cristina L. Archer, Stanford University

Mapa zasobów wiatru na wysokości 50m

Źródło: Mapa na podstawie European Wind Atlas.
Copyright C 1989 by Riso National Laboratory, Roskilde,DK


do góry

Zasoby energii wiatrowej w Polsce

Ogólna mapa terenów z możliwościami do wykorzystania zasobów wiatru w Polsce

Na obszarze Polski uprzywilejowanymi rejonami pod względem zasobów energii wiatru są:

  • środkowe, najbardziej wysunięte na północ części wybrzeża od Koszalina po Hel,
  • Wyspa Uznam,
  • Suwalszczyzna,
  • środkowa Wielkopolska i Mazowsze,
  • dolina Sanu od granic państwa po Sandomierz.
  • Beskid Śląski i Żywiecki,
  • Bieszczady i Pogórze Dynowskie.
wybitnie korzystne
bardzo korzystne
korzystne
mało korzystne
niekorzystne

Mapa terenów z rozkładem prędkości wiatru w Polsce

Mapa po prawej stronie obrazuje globalny rozkład prędkości wiatru na terenie Polski.

Prędkość wiatru
5-6 m/s
4-5 m/s
3-4 m/s
2-3 m/s

Mapa obok nie przedstawia prędkości wiatru na małych obszarach, które posiadają znacznie większą prędkośc wiatru na danym terenie (np. Przełęcz Dukielska). Mapa przedstawia jedynie uogólniony rozkład prędkości nad Polską.

Ocena potencjalnych zasobów energii wiatru w Polsce

Powierzchnia Polski :

312 683 km2
Obszar kraju spełniający minimalne warunki do wykorzystania energetycznego wiatru [prędkość ponad 4m/s na wysokości 30 m.n.p.g]
188 000 km2
Liczba możliwych siłowni przyjmując 1 siłownię wiatrową na 1 km2 terenu o odpowiednich warunkach :
188 000
Średnia produkcja energii jednej siłowni zlokalizowanej w obszarze uprzywilejowanym wynosi :
1250 kWh / m2 / rok
Średnia powierzchnia skrzydeł jednej siłowni wynosi:
370 m2
Teoretyczna produkcja energii przez wykorzystanie wiatru wynosi :
86 950 GWh / rok
Użyteczna jest tylko 1/4 potencjalnych zasobów energii wiatru, zatem rzeczywista energia użyteczna dla Polski wynosi:
21 738 GWh / rok,

Z powyższych analiz wynika, że produkcja energii elektrycznej w Polsce przez siłownie wiatrowe może osiągnąć poziom 17 % pokrycia bilansu energetycznego kraju.


do góry

WAsP. Wind resource estimation program

Historia programu WAsP

W roku 1987 w duńskim labolatorium Riso National Laboratory na wydziale Energii Wiatru i Fizyki Atmosferycznej inżynierowie Ib Troen, Niels G. Mortensen i Erik L. Petersen przedstawili program komputerowy WAsP. Już na tamte czasy było to najbardziej rozbudowane i nowoczesne narzędzie do analizy parametrów wiatru, tworzenia atlasów wiatru, oszacowań warunków wiatrowych, modelowania i lokalizacji turbin oraz farm wiatrowych.

Przez szereg kolejnych lat trwały intensywne prace badawcze i rozwojowe w celu poprawienia i rozbudowania tego programu. Szybki rozwój technologii IT i wprowadzenie na rynek coraz szybszych procesorów, oraz upowszechnienie komputerów klasy PC przyczyniło się także w dużym stopniu do rozwoju i popularności WAsP.

Program stał się bardzo popularny w zawodowej energetyce wiatrowej i był standardowym narzędziem w ocenie zasobów wiatru oraz lokalizacji turbin wiatrowych. WAsP stosuje się obecnie w około 90 krajach na świecie.

Najnowsza wersja programu w wersji dla platformy Windows to WAsP 8.

Nad programem od początku pracuje ten sam duński zespół, który wykonał Atlas Wiatru Danii, Europejski Atlas Wiatru jak i poprzednie wersje programu. Algorytmy programu WAsP zostały testowane i stosowane przez 15 lat w różnych miejscach na świecie. Obecnie najnowsza wersja programu została wypuszczona na rynek jako w pełni 32-bitowy program na platformę Windows i działa z każdym rodzajem systemu Microsoft. Dodając do tego polepszenie i ułatwienie interfejsu użytkownika, uproszczenie wielu skomplikowanych procedur i poprawę stabilności pracy, czyni to WAsP programem stosunkowo łatwym w nauce i obsłudze.

Widok na okno Programu WAsP w wersji 8.0

Charakterystyka ogólna programu WAsP. Bloki obliczeniowe programu

WAsP jest programem komputerowym do pionowej i poziomej ekstrapolacji warunków i charakterystyk wiatrowych. W obrębie programu zawartych jest kilka modeli do opisu strumienia przepływu powietrza (wiatru) nad różnymi rodzajami terenu i powierzchniami. Modele uwzględniają także analizę wiatru w pobliżu zabudowań czy innych obiektów mających wpływ na parametry wiatru (lotnisko, osiedle mieszkalne, fabryka itp). Dane wyjściowe bazują na rozkładzie Weibulla’a.

WAsP składa się z 5 głównych bloków obliczeniowych :

I. Analiza danych surowych – bez wcześniejszej obróbki (ang. Analysis of raw data)
Ta opcja umożliwia analizę serii pomiarowych wiatru w dowolnym czasie dostarczając statystyczne streszczenie analizowanego parametru, specyfikację warunków wiatrowych. Praca w tym bloku ułatwiona jest dzięki oddzielnemu narzędziu o nazwie OWCW Observed Wind Climate Wizard.

II. Tworzenie danych do atlasu wiatru.
Analizowane dane wiatru mogą zostać przetworzone do regionalnych warunków wiatrowych albo zestawu danych dla potrzeb atlasu wiatru. Dane wymagane do atlasu wiatru w tym bloku są traktowane niezależnie a wiatr został zredukowanych do warunków standardowych.

III. Szacunkowe obliczenia warunków wiatrowych.
W tym bloku obliczeniowym programu możemy użyć zestawu danych atlasu wiatru obliczonych wcześniej przez WAsP albo inny program by pozwolić programowi ocenić warunki wiatru w jakimś innym określonym punkcie przez dokonanie odwrotnego obliczenia jako w celu stworzenia atlasu wiatru dla danej lokalizacji.

Przez wprowadzanie opisu terenu dookoła miejsca w jakim chcemu usytuować turbinę, obecne w programie modele miejsc mogą przewidzieć faktyczne i oczekiwane warunki wiatrowe.

IV. Szacunkowe obliczenia potencjału wiatru.
W tym bloku prgram może obliczyć całkowitą wartość średniej energii wiatru. Ponadto WAsP po dostarczeniu mu krzywej mocy turbiny jest w stanie dokonać obliczenia rocznej produkcji energii z danej turbiny wiatrowej dla danego miejsca.

V. Obliczenie rocznej produkcji turbiny/farmy wiatrowej.
W ostatnim bloku WAsP po dostarczeniu mu krzywej współczynnika ciągu turbiny wiatrowej oraz charakterystyki otoczenia farmy może obliczyć roczną produkcję energii z całej farmy wiatrowej oraz np. straty spowodowane złą lokalizacją poszczególnych turbin w farmie.

Strony internetowe dotyczące programu WAsP

http://www.wasp.dk – Strona główna programu WAsP, najnowsza wersja, help, instrukcje…


do góry

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 *