Vinddataanalys för vindkraft Storfall : behandling och analys av mätdata från sodarmätning samt produktionsberäkning

Sammanfattning: De senaste åren har intresset för vindkraftsetableringar ökat i Västerbotten. Det finns generellt goda vindresurser samtidigt som det är glest befolkat. På uppdrag av Balticgruppen utreder Apoidea möjligheten att etablera en vindkraftspark med ca 20 vindkraftverk nordväst om Nordmaling. För att försäkra sig om vindförhållanden på platsen har vindmätningar gjorts under ca. ett och ett halvt års tid. Mätningarna har gjorts med sodar, en sorts fjärranalys. Det är en akustisk utrustning som skickar ut ljudsignaler och sedan registrerar det eko som kommer tillbaka för att kunna mäta vindens riktning och hastighet. Signalerna som skickas ut reflekteras på temperaturskiktningar som rör sig i luften. Tekniken bygger på Dopplereffekten där vågrörelsers frekvens förändras då de studsar mot rörliga föremål. Två sodarutrustningar har använts och placerats på olika ställen inom det tänkta området. En utrustning har mätt på en och samma plats under hela tidsperioden medan den andra har flyttas runt inom området och mätt på olika platser. Den fasta mätplatsen namnges 006 och de tre platser som den mobila sodaren flyttas runt på har fått namnen 071, 072 respektive 073. Målet med examensarbetet var att analysera och behandla sodarmätdata för att kvalitetssäkra mätningarna och beräkna potentiell energiproduktion på området. För att möjliggöra detta långtidskorrigerades mätserier från den fasta sodaren mot en långtidsreferens. Korrelationen mellan fast och mobil sodar har också analyserats. Detta för att få ett kvitto på hur väl de två mätningarna samstämmer under perioden. De områden som valdes att analysera är bland annat tillgänglighet, kvalitet, medelvind och energiproduktion. De flesta analyserna har gjorts i analysverktyget WindPRO eller Microsoft Access. Analyserna resulterade i att tillgängligheten beräknades till mellan 53 och 86 %. Kvaliteten på 120 m höjd är för samtliga mätningar mellan 90 och 95 %. Kvaliteten är lägst för 072 med 90 % medan de andra tre ligger mellan 94-95 %. Korrelationen mellan sodar 006 och 071 beräknades till 0,90 sektorsvis vägt medelvärde. För sodar 006 mot 072 är medelvärdet 0,85 och för 006 mot 073 är medelvärdet 0,86. Korrelationen mellan fast sodar och långtidsreferensen NCEP/NCAR beräknades i WindPRO:s MCP-modul. För tidsperioden 2010-06-01 till 2011-10-01 blev det sektorvisa viktade medelvärdet för korrelationskoefficienten 0,64. För normalårskorrigering användes fyra olika modeller för att beräkna fram ett resultat. De normalårskorrigerade medelvindhastigheterna blev alla lägre än sodarmätning 006 och är i intervallet mellan 6,54 – 6,67 m/s jämfört med 6,77 m/s för sodaren. Metoden som vi valde, d.v.s. att titta på flera mätningar inom samma område under samma tidsperiod och att använda oss av analys- och planeringsverktyget WindPRO för att analysera dessa värden, är vad vi förstår ett vanligt tillvägagångssätt. Resultaten av korrelation mellan mätplatserna är hög på samtliga platser vilket ger ett mer trovärdigt resultat. Även om två olika mätmetoder hade varit att föredra för en validering av mätningen fanns inte de möjligheterna då det inte fanns någon mast att tillgå på området. Detta skulle kunna vara ett förslag till fortsatt arbete för utvärdering av vindläget på platsen. Då terrängen i området kan betecknas som komplex tolkades resultaten av sodarmätningarna med försiktighet. Den låga tillgängligheten berodde till störst del på problem med stödsystem som t.ex. elverk. Korrelationen mellan de två olika sodarmätningarna är hög under hela perioden som de har mätts parallellt och som tillsammans med kvaliteten och vindriktning och hastighet bekräftar samstämmigheten mellan mätningarna. För framtida mätprojekt skulle kontroll mot mätmast vara en bra idé. Ytterligare jämförelser mot långtidsdata skulle behöva göras för att kunna göra tillförlitliga produktionsberäkningar.