Tecnologia / Guia de engenharia
Cisalhamento do vento e extrapolação para a altura do cubo
O recurso medido em uma altura não é automaticamente o recurso em outra. A extrapolação de altura usa um modelo para transpor essa diferença. Mantenha separados os valores medidos, as hipóteses do modelo e o resultado estimado na altura do cubo ao comparar opções de torre.
Preserve o modelo por trás do ajuste de altura.
Uma velocidade extrapolada é uma estimativa condicional, com uma altura de referência e uma hipótese explícita de cisalhamento.
01 / Definições de altura
Use uma referência vertical consistente.
Registre a altura de medição e a altura de cubo proposta em relação à mesma referência do solo.
Registre a altura de medição e a altura de cubo proposta em relação à mesma referência do solo. A altura acima do nível do mar é outra grandeza. A elevação de uma estação não substitui a altura do instrumento necessária para calcular um perfil do vento.
Mantenha também o local de medição e o período representado pela estatística de velocidade. Mudar entre alturas no mesmo local envolve uma hipótese diferente de transferir um recurso entre locais. O guia de dados do recurso aborda as séries originais.
02 / Modelo de lei de potência
Informe a equação e sua hipótese.
Um modelo comum é v2 = v1 × (z2/z1)^α, em que as velocidades v1 e v2 se referem às alturas z1 e z2 e α é um expoente de cisalhamento.
Um modelo comum é v2 = v1 × (z2/z1)^α, em que as velocidades v1 e v2 se referem às alturas z1 e z2 e α é um expoente de cisalhamento. A NOAA documenta essa forma de lei de potência; o expoente é uma hipótese ou um parâmetro avaliado, não uma constante universal da turbina.
Em um cálculo hipotético, v1 = 6 m/s em z1 = 20 m, z2 = 40 m e a hipótese α = 0.2 fornecem v2 de aproximadamente 6.89 m/s. Esses números apenas ilustram o cálculo; não são uma medição de um local MARSTON nem um expoente recomendado.
03 / Perfil medido
Diferencie as diferenças observadas entre alturas do cisalhamento presumido.
Medições simultâneas em diferentes alturas podem apoiar a avaliação de um perfil.
Medições simultâneas em diferentes alturas podem apoiar a avaliação de um perfil. Compare valores com períodos, exposição e agregação consistentes antes de interpretar sua diferença. Duas médias anuais sem relação entre si não fornecem as mesmas evidências que medições simultâneas.
A documentação do modelo eólico do SAM distingue o uso de observações em várias alturas de um ajuste presumido por lei de potência. Preserve a faixa de alturas e as condições que sustentam um parâmetro ajustado. O mesmo parâmetro não descreve necessariamente todas as estações, direções ou condições atmosféricas.
04 / Limitações do modelo
Pergunte onde a representação do perfil deixa de ser confiável.
Um perfil monotônico simples não descreve todas as situações de escoamento.
Um perfil monotônico simples não descreve todas as situações de escoamento. O terreno, os obstáculos próximos e as condições atmosféricas variáveis podem complicar a relação. Trate esses fatores como motivos para revisar a aplicabilidade do modelo, em vez de atribuir um ajuste fixo a qualquer torre mais alta.
A interpolação entre alturas medidas e a extrapolação além delas também usam evidências diferentes. Informe qual delas está sendo feita. Um resultado de software não elimina as hipóteses introduzidas quando o cubo proposto está fora da faixa de alturas observada.
05 / Sensibilidade
Compare estimativas sem prometer produção adicional.
Mantenha a mesma série medida e a mesma altura-alvo ao comparar hipóteses plausíveis e avaliadas do modelo.
Mantenha a mesma série medida e a mesma altura-alvo ao comparar hipóteses plausíveis e avaliadas do modelo. Informe como a estimativa muda e por que essas alternativas foram consideradas. Uma faixa de sensibilidade é diferente de um intervalo de incerteza com suporte estatístico.
Uma velocidade estimada maior não estabelece, por si só, o aumento da energia elétrica. Essa etapa exige evidências aplicáveis de produção da turbina e hipóteses do projeto. Use o guia de curvas de potência para preservar separadamente os limites de desempenho.
06 / Registro da avaliação
Torne rastreável o recurso ajustado.
A entrega útil contém a identificação da fonte medida, as alturas, o período representado, o modelo escolhido, a origem do parâmetro e o resultado estimado.
A entrega útil contém a identificação da fonte medida, as alturas, o período representado, o modelo escolhido, a origem do parâmetro e o resultado estimado. Identifique claramente as colunas medidas e modeladas para permitir uma reavaliação após uma mudança de torre.
Para uma consulta à MARSTON, identifique a turbina candidata e a altura de cubo proposta junto com a avaliação do recurso. O diâmetro do rotor e a altura do cubo são dimensões diferentes. Aqui não se estabelece altura de torre padrão, expoente de cisalhamento nem ganho de energia relacionado à altura.
Continue a análise com Rosas dos ventos, setores de direção e avaliação energética.
Continue a análise com Revisão do recurso eólico de longo prazo e da avaliação MCP.
Continue a análise com Energia eólica P50, P90 e probabilidade de excedência.
Informações gerais: NOAA: equação da lei de potência do perfil do vento · NLR SAM: alturas medidas e modelagem do perfil do vento. Essas referências explicam conceitos do setor; são independentes dos documentos aplicáveis a produtos e projetos MARSTON.
Prepare as informações para esta análise.
Use a lista de verificação para organizar as informações do projeto. Identifique os itens indisponíveis e guarde as referências dos documentos.
| Item de análise | Informações a fornecer | Finalidade |
|---|---|---|
| Alturas de referência | Referência do solo, altura de medição e altura de cubo proposta | Evite misturar elevação e altura do instrumento. |
| Estatística de origem | Localização, período e base de cálculo da média | Descreva o valor que está sendo ajustado. |
| Identificação do modelo | Equação, parâmetros e sua origem | Explicite a hipótese de extrapolação. |
| Faixa de aplicação | Alturas observadas e condições de escoamento relevantes | Revise os limites do modelo. |
| Registro de sensibilidade | Alternativas, justificativa e resultados estimados | Separe estimativas de garantias. |
Questões de engenharia.
Existe um expoente de cisalhamento correto para todos os locais?
Não. Sua adequação depende das evidências do recurso e das condições representadas.
A velocidade extrapolada na altura do cubo é um dado medido?
Não. Identifique-a como uma estimativa modelada vinculada à sua fonte medida.
A elevação acima do nível do mar fornece a altura de medição?
Não. As alturas do perfil do vento exigem uma referência consistente do solo.
Uma mudança de altura de torre pode ser convertida diretamente em mais kWh?
Somente por meio de uma avaliação separada com evidências de desempenho aplicáveis e hipóteses do projeto.
Sensibilidade é o mesmo que intervalo de confiança?
Não. Uma declaração de confiança ou incerteza precisa de sua própria base estatística.
O que deve acompanhar um valor do recurso ajustado em altura?
Altura de referência, altura-alvo, período de origem, modelo, base dos parâmetros e limitações.
Consulta técnica
Traga as informações do seu projeto para a conversa.
O recurso medido em uma altura não é automaticamente o recurso em outra. Compartilhe as informações disponíveis e o escopo de equipamentos que deseja revisar em uma cotação técnica.