DTU udvikler verdens mest præcise måling af vindhastighed

tirsdag 27 sep 16
|

Kontakt

Troels Friis Pedersen
Emeritus
DTU Vindenergi

Skærpede krav

TrueWind rammer målsætningen i EU TPWIND - Wind Condition activities addressing Advanced measurement techniques including remote sensing ved at reducere den kommercielle risiko i vindressource-estimering og effektkurvemålinger.

 

TrueWind projektet er sponsoreret af EUDP - Det Energiteknologiske Udviklings- og Demonstrationsprogram, som giver tilskud til forskningsprogrammer inden for energiudvikling.

 

Ny IEC standard. Baggrunden for ønsket om at forbedre målingernes usikkerhed er, at der er en ny IEC standard på vej. Standarden sætter skærpede krav til vindtunnelkalibreringer og øger kravene til klassifikation af kopanemometre.


Nøjagtig viden om vindhastigheder har stor betydning for estimatet på vindressourcen i vindmølleparker, og man anslår således, at der kan spares adskillige millioner kr. om året i de største vindmølleprojekter med mere præcise målinger.

Vindmølleparkers økonomi er baseret på vindressourceestimater fra undersøgelser med kopanemometer-målinger. Nu skal målingerne gøres mere præcise ved at bruge kortrækkende lidarer i vindtunneller og ved optimering af kopanemometre til brug i feltmålinger.

Mere nøjagtige målinger kan give store besparelser på vindmøllernes finansiering, fordi man får en mindre usikkerhed ved målingerne. Et optimeret kopanemometer og nye typer af lidarer til vindtunnelkalibreringer vil betyde, at nøjagtigheden af målingerne kan blive forbedret væsentligt. Det vil svare til, at usikkerheden på en vindmølles årlige energiproduktion kan reduceres med mere end én procent på et sted med en gennemsnitlig vindhastighed på 8m/s. For et kopanemometer monteret på toppen af en mast vil dette betyde en reduktion fra ca 3% til under 2%. Den større præcision forventer man vil give større markedsandele globalt både på vindtunnelkalibreringer og på salg af kopanemometre. Virksomheden WindSensor ApS producerer kopanemometre og har en naturlig interesse i at forbedre kopanemometrets design for at gøre målinger af vinden og vindmøllers effektkurver mere nøjagtige. Effektkurverne er vigtige i vurderingen af møllens effektivitet, for de viser vindmøllens elektriske effekt ved forskellige vindhastigheder.

Testes i vindtunneller
En del af projektet med at udvikle metoder og instrumenter til nøjagtigere vindmålinger vil foregå i vindtunneller. ”I vindtunnellerne kan vi studere indflydelsen af vindens grænselag ved væggene i vindtunnelen samt indflydelsen af hvordan kopanemometret og pitot-røret indvirker på selve kalibreringen. En ny international standard for kalibrering af kopanemometre stiller krav om mere detaljerede undersøgelser i vindtunnelerne, og det vil vi bl.a. gøre ved hjælp af kortrækkende lidar,” fortæller forskningsspecialist Troels Friis Pedersen fra DTU Vindenergi.

Forskerne vil også se på, hvilken indflydelse turbulensen, dvs. variationerne i vindhastigheden, har på kalibreringerne.

Undersøgelserne kommer til at foregå dels i en dansk og dels i en amerikansk vindtunnel. Forsøgene udføres af partneren Svend Ole Hansen, der har en vindtunnel i hjertet af København og i Burlington, Vermont, USA. Men det bliver forskere fra DTU Vindenergi, der vil implementere de kortrækkende små lidarer, man også kalder lidics, i vindtunnellerne.
Ambitionen er at udbrede lidics, så de kan blive et alternativ til de pitotrør, man bruger i vindtunneller i dag. Det kræver, at lidics bliver gjort til et kommercielt produkt. Denne kommercialisering vil ske i samarbejde med firmaet Dantec Dynamics A/S, som planlægger at fremstille prototyper til implementering og test i vindtunnel.

Troels Friis Pedersen mener, at der er rigtig god økonomi i at gøre noget ved usikkerheden ved målingerne: ”En besparelse på adskillige millioner kroner per år i 25 år vil være realistisk for et stort vindmølleprojekt, hvis man reducerer usikkerheden på vindens hastighed med bare 0.1m/s. Så vi har store forventninger til projektet”, siger han.


Relaterede Videoer  

Vis flere