Den saknade länken mellan luftdensitet och vindkraftsproduktion

Effekten som produceras av ett vindturbin ges av en enkel formel:

P=1/2 x luftens densitet x arean som svepts ut av turbinerna x (vindhastigheten)^3

Den viktigaste variabeln är helt klart vindhastigheten. Arean som svepas ut av turbinen är konstant och luftens densitet tas i allmänhet till 1,225 kg/m^3, dess värde vid havsnivå vid 15 grader C.

Idag påpekar Zénó Farkas från Eotvos universitet i Ungern att luftens densitet inte är konstant. Och att ta hänsyn till det är en relativt okomplicerad och värdefull övning när man ska beräkna den effekt som en turbin kan producera.

För att bevisa poängen tog han standardmätningar av lufttemperatur, tryck och relativ fuktighet för att beräkna luftdensiteten vid en vindkraftspark i Ungern under en period från 2004 till 2006. Hans beräkningar visar att trycket under den tiden varierade med mer än 20 procent.

Han använde sedan ett neuralt nätverk för att anpassa data från vindhastighet och luftdensitet till kurvan för den faktiska kraft som produceras vid vindkraftsparken. Faktum är att han använde data från 2005 och 2005 för att träna nätet och data från 2006 för att testa det.

Resultatet blev en väsentligt förbättrad uppskattning av kraftproduktionen. Jämfört med uppskattningen med en konstant luftdensitet, säger Farkas att hans resultat är 16 procent mer exakta.

Så det är ett enkelt sätt att förbättra effektuppskattningar från vindkraftsparker. Det är den typen av enkel men effektiv vetenskap som ibland kan göra skillnad.

Ref: arxiv.org/abs/1103.2198 : Med tanke på luftdensitet i vindkraftsproduktion

Du kan nu följa The Physics arXiv Blog på Twitter

Dölj