作者：Hobojunkai
發布時間：16/09/10 
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本頁關鍵詞： 類別： 怎樣評估風力發電潛力？
使用范圍：戶外
使用單位：
阿勒格尼學院，中心環境與經濟發展
概要：
與阿勒格尼學院的研究人員使用microstations在Acutec精密加工，Inc.在Saegertown，賓夕法尼亞測量風速和方向，以確定是否風有足夠的供電商用風力渦輪機。
手機信號塔
圖1.上Acutec的手機信號塔上安裝風速計。由比爾•歐文的照片。
背景
Acutec精密機械加工，公司在Saegertown，賓夕法尼亞州采用了大量的電力在其加工操作，并預計與發電即將放松管制用電量增加的支出。其運作選址頂上有風的山脊，該公司有興趣在確定是否有足夠的風能來驅動，可以滿足企業的年度電力需求的商用風力渦輪機。據賓夕法尼亞州的國家可再生能源實驗室風能資源分布圖，年平均風速在Saegertown在Acutec的位置都全程約需4.0米/秒至5.5米/秒（8.9英里每小時12.3英里）在80米的高度（262英尺）高于地面水平。這些風速通常被認為是足夠的用于風力渦輪機的位置的范圍內，但數據進行建模，并沒有通過直接測量得到的。因為風力渦輪機所需的大的資金投入，關鍵是要直接在擬議的位置測量風速。因此，本研究的目的是在Acutec精密機械加工，Inc.的位置測量實際風速和風向
方法
Acutec的Saegertown工廠坐落在一個山脊在約1,100英尺Saegertown，PA升高。在2007年，在位于現場商業小區塔，風速計被安裝在170的50的高度，110，和230英尺以上的地面水平制定的垂直風切變的模型，以評估在不同的高度操作風力渦輪機的設計（圖1）。風速計還測量陣風和風向。S-WCA-M003模型風速計（圖2）被附著到6英尺 - （2米） - 長擴展，被固定到小區塔的西南位置并編程以記錄平均風速，陣風臂和方向每分鐘。大約每一至三個月，數據被處理之前被下載。從風傳感器的數據被儲存在起始的HOBO®微氣象站數據記錄儀，型號H21-002并上傳到數據組織軟件HOBOware®Pro。該軟件格式化的數據與我們的風數據分析軟件，Windographer版本1.47，由Mistaya工程有限公司，卡爾加里，加拿大提供兼容。
手機信號塔
圖2.起病S-WCA-M003風速傳感器。該風向標為317毫米（12.5英寸）（高）x419毫米（16.5英寸）寬。
結果與討論
13個月數據收集（2008年10月至2009年11月）后，數據是從HOBOware為文本格式導出。記錄的回收率是上述所有高度的70％和80％的三四個高度以上。由于數據收集失敗在230英尺的高度月份和2009年2月的數據丟失。平均風速在夏天是最低和最高的冬天，在相同的高度在230英尺的高度七月最低（8.7英里），最大十二月（13.1英里）（圖3）。正如預期的那樣，年平均風速和最大風速隨高度的增加。我們確定風速隨高度（被稱為垂直風切變）。然后這些數據被用于開發基于0和330英尺之間的高度的風速的預測方程。因為不同的風力渦輪機模型具有不同的輪轂高度，這非常有用。風速變化超過一天的速度一般最高12:00和18:00，最低的在晚上。
在230英尺的數據顯示，風力資源可用性的最諾言。陣風分別一致大約2英里每小時比平均風速大。季節性的風速分布圖顯示最高的平均風速（13.55英里每小時）是在12月和最低速度（8.80英里每小時）是在七月。在這個高度的年平均風速為10.66英里每小時。平均風速上升表明，最高的平均風速，約12.5英里，從南部和東南部來了�？偟娘L能玫瑰表明，大多數風能是從西南方向的。最后，風概率分布顯示，最常（時間約9.5％），風是9〜10英里每小時范圍內。風速分別為0英里每小時的時間約為3.4％，并分別對的時間小于14％小于7英里每小時（產生電所需的大多數風力渦輪機的最小風速）。
結論與建議
我們的數據表明，風力資源充足的供電能夠滿足Acutec的年度電力需求的大型商業風力渦輪機。我們使用Windographer的輸出，可與我們的風數據，估算了一些基于對2879936千瓦時，能產生每1兆瓦至3兆瓦的風力發電機組Acutec 2008年的能源需求市售的風力渦輪機（表1）的年度電力輸出年是最合適的。大型風機產生更多電力，并且一個大渦輪可以潛在地滿足Acutec每年的能源需求。大型風機更加昂貴;然而，規模和建筑成本的經濟可能表明單個渦輪比多次輪機更經濟。一個完整的經濟分析必須包括資本和維護成本，聯邦和各州的獎勵，稅收減免，贈款，貸款和利息支付和投資回收期。
我們的研究結果表明，在西北賓夕法尼亞的該區域的其它位置可以是合適的風力發電。要在這個地區很明顯，還有一些具有類似于在Acutec現場海拔和脊和谷的地形特征等方面的滾動山和河谷地形。因此，即使在賓夕法尼亞州風圖表明內陸的伊利湖面積有限制風能資源潛力，這是從我們的數據明顯，并從該地區的地形特點，那有可能是風力發電比公布的估計數字更有潛力建議。
更多數據記錄儀信息請聯系HOBO中國區代理商：廣州市駿凱電子科技有限公司，或者訪問：http://www.gzjunkai.com/，咨詢電話：020-83502535，直線電話：18002277150
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