風能資源在科爾蓋特大學以及未來的建設可行性研究

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作者：Hobojunkai

發布時間：16/08/04

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風能資源在科爾蓋特大學以及未來的建設可行性研究

市場：戶外

組織：

科爾蓋特大學

概要：

作為科爾蓋特大學環境研究研討會的一部分，一組學生的研究人員獲得了研究級的氣象站收集風速和風向數據，在風力渦輪機現場評估項目中使用。

布倫丹•勞倫和凱利亨德森

科爾蓋特大學，哈密爾頓，NY

2008年5月

介紹

作為有權科爾蓋特大學的環境學研討會的一部分，“環境問題的跨學科研究：可替代能源，”一群學生地理學家，經濟學家和物理學家形成了調查高露潔的潛力的總體目標風能集團承諾致力于構建一個程序開啟或關閉高露潔的土地所有權風力渦輪機。在風能集團，我們的“數據分析和采集”分組負責（1）獲得專業級的風速儀，（2）架設風速計在試驗現場，（3）建立以風速和風向數據位點和（4）建模的數據設置為一個第三方的數據為同一記錄期間，以促進進一步的分析。

風速計規格

在我們正確的風速計搜索，我們希望，可以采取同時也有數據記錄功能都定向和速度數據的專業級設備。

1、風速計作物

我們的HOBO風速/方向智能傳感器。

研究各種選項后，我們決定購買計算機公司HOBO風速/方向智能傳感器。監測站也接受多達四個傳感器，允許購買額外的智能傳感器，用于測量其他天氣參數或附加相同的風傳感器在不同高度的風紋的可能性。風速計計算基于杯轉速瞬時風速每三秒鐘累積并通過計算平均通過指定記錄間隔記錄風速。定向數據使用每三秒累積的向量風向給出。在數據組給出的值是從在記錄間隔矢量分量的總和計算的平均。

網站的具體細節（邦尼山，漢密爾頓，NY）

對于我們的測試地點，我們選擇建立風速計伊恩•赫爾芬特教授的房子的屋頂，坐標ñ42◦50'130“W075◦31'004”和1520英尺的高空。使用便攜式GPS裝置獲得這些測量。我們點的焊接鋼管為5米（16.4英尺）隨著設備本身作為一個桅桿安裝使用。桅桿基部被沿電視天線，這是已經牢固地附著在赫爾芬特家的煙囪的長度固定垂直（使用金屬夾）。完成的組件還需要一個接地套件包括附接到桅桿的跑了房子的一側，并在一個銅桿打入地下終止底部銅布線的長度。接線也跑下來的房子一側，從傳感器到數據記錄器，并進入在傳感器被永久地連接到室內的電腦房子。我們的選址是理想的測試部位，因為我們的數據可以被不斷地檢查和檢索由于計算機的接近傳感器。

2、我們的風速計設置。

我們考慮到了我們的數據分析阻塞樹。

記錄程序信息

我們登錄每隔5秒鐘，缺口后，我們切換到十秒鐘的時間間隔。該數據通過HOBOware軟件進行數據記錄器管理，數據圖表和數據分析處理。該HOBOware軟件以圖形和表格形式的數據，記錄陣風速度，風速，風向為每個登錄的時間間隔。所述數據可以在該程序在一個指定的時間間隔，以顯示平均值和最大值被操縱，或者它可以被導出到那里的數據進行分析，并錯誤可以超出軟件的功能，至少進行校正（或Excel文件，超出了我們的軟件的功能）的理解。數據記錄我們一個月的產生約45萬個數據點，我們出口到11共Excel文檔。

鑒于需要數據來作為一個學期的班的時間限制內進行分析，我們想看看不到一年的時間接管了一段時間風速儀的數據能夠可靠相比，第三方數據源來推斷估計的限制在風速計網站年平均風速。為了做到這一點，我們不得不尋找一個可靠的來源，靠近哈密爾頓，NY的可能至少有每天的風速平均值的記錄，在過去的一年。優選站點也將有類似的地形特征對那些在我們的風速計的部位。

數據和分析

一旦風速儀數據運行完成后，我們編譯觀察風速，并比較知名的第三方數據集的數據。因為選擇（每點5秒，第一次記錄來看，每點10秒，第二次運行）小的時間間隔，我們有一個非常大的數據集點。為了減少數據到一個可管理的數量，我們平均間隔五分鐘增量。然后將數據進行平均每日平均值和總平均值（與在第三方數據提供的時間間隔進行比較）。風速計總平均來4.491867079英里每小時。

接下來，我們從兩個科爾蓋特大學供熱站風速計和照片上傳主辦的漢密爾頓氣象站考慮的第三方數據。從加熱設備風速計數據被記錄為每日平均。記錄從今天（08年4月29日）擴大到大約前一年（07年5月1日）。超過這個時間，我們發現4.5301676英里每小時的平均值。對于地下氣象信息，我們把現有的數據，平均每天在網上為我們的風速計被操作的時間。在這里我們發現0.946153846英里每小時平均（我們的方案期）。

從這些平均值的比較，一個趨勢可以看出三個數據之間設定首先，從加熱設備和邦尼希爾風速計平均值相對接近。我們可以在很大程度上考慮這兩個網站相似。然而，比較地下氣象平均值為供熱廠和邦尼山風速平均值時，我們注意到大的出入。由地下氣象平均值記錄，較慢的速度是明確由于高程差，因為這個站是在一個較低的仰角（1134英尺）相比，加熱設備和邦尼希爾風速計。此外，我們懷疑一個大的障礙與天氣地鐵站的干擾，由于風速值并記錄整個慢風速較大差異。

在這方面，我們接下來考慮，將影響到邦尼山風速計數據點的任何障礙。我們觀察第一個已知的障礙是其中記錄器凍結在零風速和陣風速度數據的一大片。這是第一次從08年3月27日19點51分44秒觀察到 - 08年3月28日10時33分09秒，并通過風速計杯代替凍結引起的。

這些研究結果比較在我們工作組的地理學家做高露潔土地所有權的風能潛力的GIS分析之后，我們想樹立我們對比克斯財產風速計，位于黎巴嫩旁邊的池塘西摩鄉。為了建立我們的風速儀在這個新的網站，我們需要構造一個拉線塔，將至少延長標準33英尺關上自己的（即地面沒有在由Helfants的房子所提供的附加高度我們第一位置）。此外，理想情況下，數據將在此位置采取了整整一年。我們將建立在一個開放的領域中間的風速計，所以障礙物將不再在我們的數據分析的一個因素。目前，我們正得出結論推斷有關數據收集的小周期的年平均風速的準確性任何由于大量的到我們收集的數據貢獻誤差因素。待批準建設提出的網站上，該項目將在五月下旬開始至2008年六月初只有在年度數據收集在比克斯網站，我們也做了類似的分析，到數據集的一個子集之后，我們才能得出關于intrannual外推的準確性結論。

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