Siirry sisältöön. | Siirry navigointiin

Jyväskylän yliopiston Koppa

HUOM! Kopan käyttö päättyy 31.7.2024! Lue lisää.


Navigation

Tuulivoiman tekninen potentiaali

tekijä: Jussi Olavi Maunuksela Viimeisin muutos keskiviikko 09. maaliskuuta 2016, 08.49
FYSS481 Tuulienergia, kesä 2015, 2. ohjaus (27.5.2015)

Tehtävä

Jyväskylän yliopiston kemian laitoksen katolle suunnitellaan tuulivoimalaa, jonka nimellisteho on 5-10 kW. Ennen lopullista investointipäätöstä halutaan selvittää sijoituspaikan tuulivoiman tekninen potentiaali kahdelle valitulle tuuliturbiinille. Sijoituspaikan teknistä potentiaalia tarkastellaan tuuliturbiinien napakorkeudella määrittämällä mittausjakson tulosten ja tuuliturbiinin ominaisuuksien perusteella

  1. vuotuinen tuulienergian määrä (kWh)
  2. tuuliturbiinien vuotuinen energiantuotanto (kWh)
  3. tuuliturbiinien vuotuinen kapasiteettikerroin (%)

Ratkaiseminen

Tunnetaan

Oletetaan

  • Tuulioloja voidaan kuvata mittauksiin sovitetulla Weibull jakaumalla.
  • Tuuliturbiinin tehokäyrä voidaan kuvata funktiolla, jonka saamme ratkaisemalla yhtälöryhmä, jonka muuttujina ovat tuuliturbiinin käynnistymisnopeus (engl. cut-in speed), nimellisnopeus ja -teho (engl. vastaavasti rated speed ja rated power) ja sammutusnopeus (engl. cut-off speed).

Fysikaaliset ominaisuudet

  • Ilman tiheys on 1,225 kg/m3 kullekin tarkastelukorkeudelle.

Lasketaan

  1. Tuulen suunnan suhteelliset frekvenssit
  2. Tuulen nopeuden summafrekvenssijakauma ja siihen sovitettu Weibull jakauma kullekin tuulen suunnalle
  3. Weibull jakauman parametrit kullekin tuulen suunnalle tuuliturbiinin napakorkeudella
  4. Tuuliturbiinin tehokäyrää kuvaava funktio
  5. Vuotuisen tuulienergian määrä tuuliturbiinin napakorkeudella
  6. Tuuliturbiinilla käytettävissä olevan vuotuinen tuulienergian määrä
  7. Tuuliturbiinin vuotuinen energiantuotanto
  8. Tuuliturbiinin vuotuinen kapasiteettikerroin

Ohjeet tehtävän suorittamiseen MATLABilla löytyvät os. http://users.jyu.fi/~juolma/opetus/fyss481/ohjaus2/