Đánh giá hiệu suất năng lượng gió

1,187 views

Published on

Bài trình bày 6 trong khoá huấn luyện về đo gió (TP HCM, 10-19/10/2011)

0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
1,187
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
339
Actions
Shares
0
Downloads
38
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Đánh giá hiệu suất năng lượng gió

  1. 1. Đánh giá hi u su t năng lư ng gió Tư v n và Đào t o cho chương trình đo gió Vi t Nam TP. H Chí Minh, 11/10/2011 German ProfEC GmbH, Mathias Hölzer (Dipl.-Phys., Dipl- Päd.), Ahornstr. 10, D-49744 Geeste, Germany www.german-profec.com, m.hoelzer@german-profec.comTính b t đ nh trong các d đoán s n lư ng năng lư ng làcác r i ro tài chínhNăng lư ng gió không bao gi chính xác mà luôn d a trên các s li uth ng kê và s d ng k thu t đo gió đ ti p c n các s li u này Nhi m v c a Tư v n, các Ngân hàng, các Tính b t đ nh trong s li u k sư và các Tiêu chu n (qu c t ) đư c đo t c đ gió công nh n: Gi m b t s b t đ nh, các sai sót và r i ro xu ng m c mà các nhà đ u tư có th Tính b t đ nh trong d ch p nh n đư c đoán s n lư ng năng Ngư ng này đư c g i là ngư ng lành lư ng hàng năm m nh v tài chính (đư c ngân hàng ch p nh n). R I RO TÀI CHÍNH 2
  2. 2. Công su t c a gió và công su t c a tuabin gió● Công su t c a gió v i v n t c v và di n tích A● Nó t l thu n v i m t đ không khí ρ, di n tích A và lũy th a b c ba c a v n t c gió v● H s công su t cp đư c tính b ng t l c a công su t mà rôtor thu đư c và công su t c a gió● Hi u su t trang tr i gió là s n lư ng c a trang tr i đi n gió chia cho t ng s n lư ng c a các tuabin đơn l trong trang tr i v i giá thi t v n hành đơn l ηpark = ∑Ppark ∑Pfree 3L p mô hình ti m năng gió Mô t t đ nhám (g gh )) Mô đ nhám (g gh Mô t t chư ng ng i ivv t t Mô chư ng ng Mô t t đ a hình đ i inúi Mô đ a hình đ núi S lili u khí tư ng S u khí tư ng (ng n h n và dài h n) (ng n h n và dài h n) 2 1 L p mô hình trư ng gió L p mô hình trư ng gió 3 4 5 P Đư ng đ cctính công Đư ng đ tính công su t tvà tính toán su và tính toán ss n lư ng v 4 n lư ng
  3. 3. Các phương pháp đánh giá tài nguyên gió S li u khí S li u khí Đo gió tt i ich Đo gió ch tư ng tư ng dài h n dài h n Tương quan dài h n Tương quan dài h n (phương pháp MCP) (phương pháp MCP) Hàm Weibull và phân b hư ng gió Hàm Weibull và phân b hư ng gió L p mô hình cho đ a đi m L p mô hình cho đ a đi m M ttđ năng lư ng gió [W/m22] M đ năng lư ng gió [W/m ] 5Ngo i suy cho đ a đi m và đ cao khác nhau – m t v n đkhó khăn Ngo i suy cho các đ cao khác nhau (h1 đ n h2) h2 h1 Đ a đi m đo Ngo i suy cho các v trí khác nhau 6
  4. 4. Ngo i suy cho các đ cao khác nhau – hai phương pháp● Đ nh lu t logarit (th c ch ng) ln(h2 zo ) – Xem xét đ g gh c a đ a hình v (h2 ) = v (h1) – Ch có ý nghĩa v i t ng m t đ t và môi ln(h1 zo ) trư ng trung tính● Đ nh lu t lũy th a (th c ch ng) – Ngu n: th c nghi m Kansas  h2 α v (h2 ) = v (h1 )  – Đ xác đ nh: h s Hellmann- α (h s  h1  chênh t c) 7Ngo i suy cho các đ a đi m khác – m t phương pháp 8
  5. 5. L p mô hình m t đ năng lư ng gió 9K t h p đ th t c đ gió v i Đư ng đ c tính P-V đ tính toán s nlư ng đi n năng 10
  6. 6. Tính toán s n lư ng đi n hàng năm d a trên s li u đo gió 1200 Wind Wind Power frequency Energy 1000 [m/s] [mph] [kW] [h/year] [kWh/year] Frequency [h/year] 800 1 2,2 0,0 372,0 0,0 600 2 4,5 0,0 702,0 0,0 3 6,7 3,7 941,0 3481,7 400 4 8,9 10,0 1077,0 10770,0 200 5 11,2 21,6 1107,0 23911,2 0 6 13,4 38,3 1046,0 40061,8 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 Wind speed [m/s] 7 15,7 62,4 920,5 57439,2 350 8 17,9 93,1 759,5 70709,5 300 9 20,1 132,6 592,0 78499,2 250 Power [kW] 10 22,4 181,8 435,0 79083,0 200 11 24,6 230,5 303,5 69956,8 150 12 26,8 269,3 201,5 54264,0 100 13 29,1 290,5 127,5 37038,8 50 14 31,3 300,0 77,5 23250,0 0 0 5 10 15 20 15 33,6 305,0 45,0 13725,0 Wind Speed [m/s] 16 35,8 305,0 25,0 7625,0 17 38,0 305,0 15,0 4575,0 90000 80000 18 40,3 305,0 7,0 2135,0 70000 19 42,5 305,0 3,0 915,0 Energy [kWh] 60000 20 44,7 305,0 1,8 549,0 50000 21 47,0 305,0 0,8 244,0 40000 22 49,2 305,0 0,3 91,5 30000 23 51,4 305,0 0,1 30,5 20000 24 53,7 305,0 0,0 0,0 10000 0 25 55,9 305,0 0,0 0,0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25Total 8760 h 578355 kWh Wind speed [m/s] 11Hi u ng bóng và Thi t k trang tr i đi n gió 12
  7. 7. ng su t m i và giá tr trung bình 13S n lư ng đi n năng d ki n có giá tr nào … n u các đư ngđ c tính công su t không chính xác? Phân b t n su t gió 500 400 300 t( i ) = 2 7 5 h V m = 7 .0 m / s R a y l e i g h d i s tr ib u ti o n 200 to ta l : 100 8 7 6 0 h o u rs 0 0 .0 5 .0 1 0 .0 1 5 .0 2 0 .0 2 5 .0 w in d s p e e d a t h u b h ig h t [m / s ] Đư ng cong P-V lý thuy t Đư ng cong P-V đo đ c 600 120 0.6 100 0.5 500 80 0.4 400 power coefficient [-] P[i] power [%] 60 0.3 300 v[i] 40 0.2 200 20 0.1 100 0 0 0 0 5 10 15 20 25 -20 -0.1 0 5 10 15 20 wind speed at hub hight [m/s] wind speed [m/s] 14AEP đư c d đoán/b o đ m ∆ E [MWh] AEP đo đư c
  8. 8. Xác minh hi u qu năng lư ng (1)Bước 1, nếu cần thiết: hiệu chỉnh tại chỗ trước Bước 1, nếu cần thiết: hiệu chỉnh tại chỗ trướckhi (!) xây dựng trang trại điện gió (đo mối liên khi (!) xây dựng trang trại điện gió (đo mối liên Kết quả: Kết quả:hệ giữa tốc độ gió tại Mref và Mturb)) hệ giữa tốc độ gió tại M và M ref turbBước 2: Đo hiệu quả năng lượng Bước 2: Đo hiệu quả năng lượng Mturb Mref 15Xác minh hi u qu năng lư ng (2) ESTIMATED ANNUAL ENERGY PRODUCTION (AEP) (database A) extrapolation of the power curve between the highest WT: Vestas V90 measured wind speed and the cut-out wind speed cut-out wind speed: 25 m/s with the average power at highest measured wind speed reference air density: coverage factor k: 1 hub height AEP-measured Expanded uncertainty of AEP- AEP-extrapolated annual average (measured measured (extrapolated wind speed power curve) power curve) (Rayleigh) [m/s] [MWh] [MWh] [%] [MWh] 4,0 1677,7 201,3 12,0 1677,7 5,0 3163,6 268,3 8,5 3164,2 6,0 4809,0 317,4 6,6 4823,1 7,0 6354,9 342,8 5,4 6445,7 8,0 7606,1 348,6 4,6 7911,4 9,0 8472,5 * 341,1 4,0 9160,5 10,0 8960,3 * 325,7 3,6 10163,7 11,0 9130,8 * 306,2 3,4 10910,8 values marked with *: power curve incomplete acc. to IEC criteria for database Đường đặc tính công suất Đường đặc tính công suất đo đạc đo đạc Phân bố tốc độ gió, hoặc theo tiêu chuẩn Phân bố tốc độ gió, hoặc theo tiêu chuẩn So sánh theo hợp đồng giữa khách IEC 61400-12-1 hoặc theo thoả thuận So sánh theo hợp đồng giữa khách Đường đặc tính công suất IEC 61400-12-1 hoặc theo thoả thuận hàng và nhà chế tạo Đường đặc tính công suất giữa khách hàng và nhà chế tạo hàng và nhà chế tạo bảo đảm giữa khách hàng và nhà chế tạo bảo đảm 5000 MWh/a 5000 MWh/a 16
  9. 9. Hi u su t c a trang tr i đi n gióηpark = ∑P park Thông thư ng kho ng 90%, tùy thu c ∑P free vào ‘a‘ và ‚b‘ cũng như cư ng đ nhi u lo n (ROU, đ n đ nh, T, v.v.) D a nh nh t > 4 và b > 3, t t nh t: a = 7- a* 8, và b = 4 Ph i ki m tra cùng v i cư ng đ nhi u b* D lo n xung quanh, cư ng đ nhi u lo n b sung và các thông s an toàn c a tuabin gióHư ng gió chính 17

×