ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

ΤΟΜΕΑΣ ΥΔΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ ΥΔΡΑΥΛΙΚΩΝ ΚΑΙ ΘΑΛΑΣΣΙΩΝ ΕΡΓΩΝ

ΜΑΘΗΜΑ: ΥΔΡΟΜΕΤΕΩΡΟΛΟΓΙΑ

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ.......................................................................................................

 

 

Εργασία 2: Εκτίμηση αιολικού δυναμικού

Η ωριαία ταχύτητα ανέμου σε δύο μετεωρολογικούς σταθμούς, δίδεται ψηφιακά (αρχείο wind_data.xls). Στις περιοχές των σταθμών σχεδιάζεται η αξιοποίηση της αιολικής ενέργειας και εξετάζεται η αγορά δύο ανεμογεννητριών. Η πρώτη έχει μέγιστη ισχύ 225 kW, διάμετρο 30 m, ύψος τοποθέτησης 50 m και κοστίζει 250.000 EURO. Η δεύτερη έχει μέγιστη ισχύ 2.4 kW, διάμετρο 3.7 m, τοποθετείται σε δύο ύψη 10 και 18 m και κοστίζει 8 500 και 13 000 € αντίστοιχα. Το διάστημα λειτουργίας των δύο ανεμογεννητριών είναι 4-25 m/s. Στον Πίνακα 1 δίνονται οι καμπύλες ισχύος δύο τύπων ανεμογεννητριών.

Για κάθε ένα από τους σταθμούς ζητούνται:

  1. Η εκτίμηση της μέσης τιμής και της τυπικής απόκλισης του δείγματος ταχύτητας ανέμου στα ύψη τοποθέτησης των ανεμογεννητριών. Θεωρήστε ότι  η τραχύτητα του εδάφους είναι 0.2 m
  2. Η προσαρμογή της κατανομής Weibull σε κάθε δείγμα
  3. Η εκτίμηση της ετήσιας θεωρητικής αιολικής ισχύος στην περιοχή του σταθμού
  4. Η αναμενόμενη παραγωγή ενέργειας για κάθε ανεμογεννήτρια
  5. Η διερεύνηση της οικονομικής σκοπιμότητας της εγκατάστασης κάθε ανεμογεννήτριας. Θεωρείστε ότι η τιμή πώλησης της kWh είναι 0.20 €.

 

Πίνακας 1 Kαμπύλες ισχύος ανεμογεννητριών

TAXYTHTA ANEMOY (m/s)

ΙΣΧΥΣ (kW)

 

TAXYTHTA ANEMOY (m/s)

ΙΣΧΥΣ (kW)

 

1

2

 

1

2

1

0

0.0

14

200

2.4

2

0

0.0

15

225

2.3

3

0

0.0

16

220

2.2

4

0

0.2

17

215

2.1

5

10

0.4

18

210

2.0

6

20

0.6

19

205

2.0

7

35

0.8

20

200

2.0

8

55

1.0

21

200

2.0

9

75

1.3

22

200

2.0

10

100

1.6

23

200

2.0

11

125

1.9

24

200

2.0

12

150

2.2

25

200

2.0

13

175

2.4

 

 

 

 

 

© Ν. Μαμάσης & Δ. Κουτσογιάννης