De ontbrekende schakel tussen luchtdichtheid en productie van windenergie

Het vermogen van een windturbine wordt gegeven door een eenvoudige formule:

P=1/2 x de dichtheid van lucht x het door de turbines weggevaagde oppervlak x (de windsnelheid)^3

De belangrijkste variabele is duidelijk de windsnelheid. Het oppervlak dat door de turbine wordt weggevaagd is een constante en de dichtheid van lucht wordt over het algemeen genomen als 1,225 kg/m^3, de waarde op zeeniveau bij 15°C.

Tegenwoordig wijst Zénó Farkas van de Eotvos-universiteit in Hongarije erop dat de dichtheid van lucht niet constant is. En dat er rekening mee houden is een relatief eenvoudige en waardevolle oefening bij het berekenen van het vermogen dat een turbine kan produceren.

Om dat te bewijzen, berekent hij met standaard luchttemperatuur-, druk- en relatieve vochtigheidsmetingen de luchtdichtheid bij een windpark in Hongarije over een periode van 2004 tot 2006. Uit zijn berekeningen blijkt dat in die tijd de druk met meer dan 20 procent.

Vervolgens gebruikte hij een neuraal netwerk om de gegevens van de windsnelheid en luchtdichtheid te matchen met de curve van het werkelijke vermogen dat door het windpark wordt geproduceerd. In feite gebruikte hij gegevens uit 2005 en 2005 om het net te trainen en de gegevens uit 2006 om het te testen.

Het resultaat was een sterk verbeterde inschatting van de stroomproductie. Vergeleken met de schatting met een constante luchtdichtheid, zegt Farkas dat zijn resultaten 16 procent nauwkeuriger zijn.

Dat is dus een gemakkelijke manier om de schattingen van het vermogen van windparken te verbeteren. Het is het soort eenvoudige maar effectieve wetenschap dat soms een verschil kan maken.

Referentie: arxiv.org/abs/1103.2198 : Gezien de luchtdichtheid bij de productie van windenergie

Je kunt The Physics arXiv Blog nu volgen op Twitter

zich verstoppen