ZASOBÓW ENERGII WIATRU W POLSCE

Prezentacja na temat: "ZASOBÓW ENERGII WIATRU W POLSCE"— Zapis prezentacji:

1 ZASOBÓW ENERGII WIATRU W POLSCE
Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej OŚRODEK METEOROLOGII wykonuje specjalistyczną ocenę ZASOBÓW ENERGII WIATRU W POLSCE w różnych skalach przestrzennych i stopniach szczegółowości.

2 I. SKALA REGIONALNA INFORMACJE W SKALI REGIONALNEJ (KRAJOWEJ) OBEJMUJĄ: A. 1. określenie wartości średniej rocznej i sezonowych (dla czterech pór roku) prędkości wiatru w m/s na dowolnej wysokości z zakresu poziomów m n.p.gr. i terenu otwartego (klasa szorstkości 0-1, uzyskane na podstawie wieloletnich danych pomiarowych ze stacji meteorologicznych pracujących w standardach Światowej Organizacji Meteorologicznej. Każda ze stacji reprezentuje charakterystyczną strukturę pola wiatru, na podstawie którego obliczana jest także prędkość wiatru dla rejonu wskazanego przez przyszłego inwestora;

3 2. określenie średniej rocznej i sezonowych wielkości energii wiatru brutto w kWh z 1 m 2 powierzchni nakreślonej skrzydłami siłowni wiatrowej na wymienionych wysokościach i w terenie otwartym (klasa szorstkości 0-1) dla rejonu wskazanego przez przyszłego inwestora. B. Zakres informacji jak w punkcie A, lecz dla wybranego przez Ośrodek Meteorologii IMGW rejonu na życzenie przyszłego inwestora.

4 II. SKALA LOKALNA INFORMACJE W SKALI LOKALNEJ OBEJMUJĄ: A. 1. wizualną ocenę terenu wskazanego przez przyszłego inwestora lub wybranego przez eksperta IMGW pod kątem doboru optymalnego miejsca lokalizacji siłowni wiatrowej (wiatrowych), w przypadku uzyskania pozytywnych wyników pierwszego etapu ekspertyzy, 2. wybór proponowanej (proponowanych) lokalizacji uzasadniany jest w specjalistycznym opracowaniu przekazywanym Zleceniodawcy.

5 B. Szczegółową oceną zasobów energii wiatru dla wybranego miejsca lokalizacji jednej siłowni lub farmy obliczoną przy zastosowaniu specjalnego (duńskiego) programu matematyczno-fizycznego WAsP, w tym: trójwymiarową mapę identyfikującą położenie lokalizacji przyszłej elektrowni wiatrowEJ, histogram prędkości wiatru obliczony teoretycznym rozkładem Weibulla; określenie zasobów energii użytecznej wiatru brutto w W/m2, na wysokościach od m n.p.gr. oraz ich wielkości w rozbiciu na dwanaście kierunków wiatru roczną produkcję energii brutto w MWh dla wybranych typów siłowni wiatrowych pod warunkiem dostarczenia krzywej mocy dla proponowanego typu siłowni.

6 Na kolejnych obrazach pokazano:
Przykład terenu o bardzo dobrych walorach energetycznych oraz poprawnie zlokalizowaną siłownię wiatrową. Autor zdjęcia wykonanego z samolotu: Leon Rybczyński Przykład terenu o niekorzystnych walorach energetycznych wiatru. Autor zdjęcia wykonanego podczas wizji lokalnej terenu: Michał Kowalewski- Ośrodek Meteorologii

7

8 Teren mniej korzystny

9 Jednoroczne serie danych pomiarowych nie upoważniają do wiarygodnej
Wyniki ekspertyzy badawczej prezentowane są w postaci tabel, wykresów oraz komentarza merytorycznego w oparciu o wieloletnie serie danych pomiarowych oraz cechy lokalne danego obszaru. Jedynie tak opracowane dane stanowią miarodajną podstawę oceny zasobów energii wiatru. Tylko informacja oparta na długich seriach pomiarowych jest merytorycznie poprawną i wiarygodną, bowiem uwzględnia wieloletnią zmienność prędkości i energii wiatru, które to elementy wykazują w naszym klimacie bardzo duże różnice z roku na rok. Jednoroczne serie danych pomiarowych nie upoważniają do wiarygodnej oceny zasobów energii wiatru w danym rejonie.

10 PRZYKŁADOWE ELEMENTY OPRACOWAŃ

11 Zmienność z roku na rok średniej rocznej prędkości wiatru w m/s w okresie na wysokości 30 m nad pow. gruntu oraz tendencje wieloletnie

12 Średnia prędkość wiatru w m/s na wybranych wysokościach (np
Średnia prędkość wiatru w m/s na wybranych wysokościach (np. 30 i 50 m n. p. gr.) dla terenu otwartego i klasy szorstkości w miejscowości X: Pory roku Wysokość 30 m Wysokość 50 m Wiosna 5,4 5,9 Lato 4,8 5,2 Jesień 6,4 Zima 6,2 6,8 Rok 5,6 6,1 Użyteczna energia brutto w kWh z jednego m2 powierzchni zakreślonej skrzydłami siłowni na wys. 30 i 50 m n. p. gr. w terenie otwartym i klasie szorstkości 0-1 w miejscowości X: Pory roku Wysokość 30 m Wysokość 50 m Wiosna 536 674 Lato 363 457 Jesień 650 818 Zima 811 1021 Rok 2360 2970

13 Częstość występowania klas prędkości wiatru v (m/s) z poszczególnych kierunków dla rejonu przewidzianego pod lokalizację siłowni wiatrowej obliczona rozkładem Weibulla. V (w %) <1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 13 15 17 >17 6.3 10.8 16.9 16.3 14.8 11.4 8.0 5.3 4.9 4.1 1.0 0.1 0.0 30 3.5 6.4 14.2 15.6 15.9 15.7 10.6 7.9 5.1 4.0 0.9 0.2 60 3.7 7.2 13.4 15.1 14.1 10.5 8.5 6.2 4.7 0.7 90 4.2 11.7 17.6 16.8 12.4 7.7 3.8 3.4 0.8 0.4 120 4.8 13.0 18.2 14.3 11.3 8.6 5.5 4.6 0.5 150 12.3 16.7 15.2 12.2 8.7 6.0 4.3 3.2 180 2.4 18.8 17.3 14.5 12.0 5.4 210 2.0 14.0 14.6 12.9 11.6 9.3 8.3 6.8 8.2 3.3 240 2.1 7.6 9.8 8.9 9.0 15.3 9.7 5.8 1.7 1.4 270 1.9 6.1 8.8 10.2 9.9 10.1 14.9 300 11.5 13.8 8.4 7.1 2.5 0.3 330 5.7 17.2 17.0 15.0 11.9 6.6 3.6 Suma 8.1 13.2 9.2 1.6 0.6

14 z poszczególnych kierunków
Roczna częstość występowania wiatru z poszczególnych kierunków   Kierunki wiatru (stopnie) 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 Częstość w % 4,2 7,5 7,3 6,3 5,5 7,1 11,1 13,1 12,8 13,8 6,5 4,6

15 Ukształtowanie terenu w okolicy posadowienia siłowni wiatrowej
Mapa przedstawia obszar 400 km2. Ze względu na wymogi modelu, stopień generalizacji wzrasta w miarę oddalania się od punktu centralnego.

16 Róża wiatru dla stacji meteorologicznej.
Okres: Okręgi poprowadzone są co 5%. Rozkład prędkości wiatru mierzonej na stacji meteorologicznej. Słupkami przedstawiono rozkład empiryczny, linią ciągłą – rozkład teoretyczny Weibulla, oś pozioma – prędkości wiatru co 1m/s, oś pionowa – częstość (%).

17 Energia użyteczna wiatru dla przykładowych wysokości i typu siłowni oraz procentowy udział energii wiatru z dwunastu kierunków w wybranym miejscu pod lokalizację siłowni wiatrowej: Oznaczenia: % - częstość występowania wiatru z danego sektora, E% - procentowy udział użytecznej energii wiatru z poszczególnych kierunków, A, k - współczynniki rozkładu Weibulla,, M – średnia prędkość wiatru, E – energia użyteczna a W/m2 Charakterystyki prędkości i energii wiatru na wybranych wysokościach 60m n. p. g M=5,5 m/s E=186 W/m2 80m n. p. g M=6,1 m/s E=243 W/m2 Sektor A K % E% 5,3 2,18 6,6 4,1 5,8 2,35 30 4,9 2,15 6,8 3,4 5,5 2,32 3,6 60 5,9 1,96 5,4 2,10 90 4,6 1,93 6,2 2,8 5,1 2,07 2,9 120 2,03 7,3 6,3 2,17 6,0 150 6,4 2,27 7,7 8,2 7,0 2,41 7,9 180 2,25 7,2 2,37 8,0 210 6,7 10,5 12,3 7,5 2,45 12,4 240 2,31 14,0 16,7 2,47 17,4 270 2,16 12,2 16,3 7,8 2,30 15,7 300 2,22 8,3 11,1 2,33 330 5,7 2,13 2,28 Razem 2,09 6,9 2,21

18 Porównanie produkcji energii dla przykładowych siłowni wiatrowych możliwych do lokalizacji na wskazanym terenie. Typ moc[kW] wys[m] v[m/s] E [W/m2] Moc[GWh/rok] siłowni ENERCON E min. wys. siłowni , ,126 max. wys. siłowni , ,416 ERICON E min. wys. siłowni , ,923 max. wys. siłowni , ,624 VESTAS V min. wys. siłowni , ,642 max. wys. siłowni , ,493 VESTAS V min. wys. siłowni , ,060 max. wys. siłowni , ,175 VESTAS V min. wys. siłowni , ,993 max. wys. siłowni , ,529

19 Zależność użytecznej energii wiatru (W/m2) od wysokości nad poziom grunt
Zależność prędkości wiatru (m/s) od wysokości nad poziom gruntu

20     NAZWY STREF:   I wybitnie korzystna II bardzo korzystna III korzystna IV mało korzystna V niekorzystna                  

21 WAŻNE INFORMACJE ☺Informacja dla decydentów finansowych i inwestorów Ośrodek Meteorologii Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej informuje, że we wszystkich opracowaniach dotyczących oceny zasobów energii wiatru wykorzystane są pomiary prędkości i kierunków wiatru prowadzone na stacjach meteorologicznych zgodnie z zaleceniami Światowej Organizacji Meteorologicznej. Równocześnie informujemy, że Urząd Komitetu Integracji Europejskiej potwierdził przyznanie przez Komisję Europejską dla Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej statusu Mandated Body ☺ Ośrodek Meteorologii IMGW nie uwzględnia w swych standardowych opiniach zagadnień związanych z planami zagospodarowania przestrzennego danego rejonu oraz wymogów ochrony środowiska obowiązujących na danym obszarze ☺ Przy składaniu zamówienia należy podać nr NIP i wyrazić zgodę na wystawienie faktury VAT bez podpisu Zamówienia prosimy przesyłać na adres: Dr hab. Halina Lorenc, prof. IMGW Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej Ośrodek Meteorologii ul. Podleśna Warszawa tel. (22) fax. (22) lub sekretariat