Energieffektivisering av laddningssystemet till vindmätarutrustning

Sammanfattning: Behovet av elektricitet blir allt viktigare i dagens samhälle. Runt om i världen finns än idag platser där tillgängligheten till det fasta elnätet är begränsad. Oftast är det platser som ligger avlägset och terrängen gör det ekonomiskt oförsvarbart att ansluta sig till det befintliga elnätet. Det kan vara platser som fjäll, öar och skogsområden. På dessa platser används ett fristående elsystem som står för elförsörjningen. Det allra vanligaste systemet är ett hybridsystem som använder sig av två eller flera energikällor vanligtvis en förnyelsebar och en kompletterande fossil energikälla. Examensarbetet som görs i samarbete med Arise Windpower AB går ut på att energieffektivisera och undersöka ett befintligt fristående elsystem som används som vindmätarutrustning, SODAR. Detta ska göras utifrån tre huvudaspekter, lågt underhåll, låg driftkostnad och hög driftsäkerhet. Projektgruppen har genomfört en omfattande energianalys på systemet för att se vart i systemet man kan göra energieffektiviseringar. För att komma fram till systemets brister och ge förslag på olika åtgärder har projektgruppen besökt objektet för att få en överblick hur systemet är kopplat och vilka komponenter som ingår. Systemets energiflöde har noggrant mätts upp med flera olika verktyg och sammanställts i tabeller och diagram för att få en tydlig bild över energiflödet. För att genomföra detta har solcellernas teoretiska årsgenerering beräknas utifrån ett webbaserat kalkyleringsprogram. Dieselgeneratorns totala drifttid loggas i systemet och den informationen har projektgruppen tagit del av för att sammanställa och beräkna den tillförda energin.SODAR är ett meteorologiskt instrument för att mäta vindhastigheter och vindens karakteristik. En högtalare sänder ut akustiska ljudpulser och en mottagare analyserar retursignalen. En dator behandlar sedan signalen och beräknar vindhastigheten. SODAR används främst inom vindkraftprojektering men även på flygplatser för att mäta turbulensgraden i luften. Meteorologer använder sig av denna mätutrustning för att förutspå kommande väderleksrapporter med hjälp av vind, temperatur samt ändringar i luftens kemiska sammansättning. Vid förstudien av ett vindkraftsprojekt placeras en SODAR ut på den tänkta platsen under minst ett år för att få så tillförlitliga mätvärden som möjligt. Mätutrustningen är enkel att flytta då hela systemet är inbyggt i en vanlig släpvagn. Resultatet från analysen visade en låg batteriverkningsgrad. Huvudslutsatsen för att energieffektivisera systemet är att kontrollera batteristatusen samt optimera laddningsförloppet. Detta kan göras genom att reglera laddningsspänningen beroende på omgivningstemperaturen. För att uppnå ett billigare energipris i systemet kan SODAR:n kompletteras med ett småskaligt vindkraftverk alternativt en bränslecell istället för dagens dieselgenerator.