Distribuția Weibull
Distribuție de probabilitate cu doi parametri, folosită pentru a descrie cât de des apare fiecare viteză a vântului într-un loc, definită de un factor de scară c și un factor de formă k.
Vitezele vântului dintr-un loc se grupează în jurul unor valori moderate, cu o „coadă” lungă de vânturi puternice. Funcția de densitate de probabilitate Weibull surprinde asta cu doi parametri:
Factorul de scară c (m/s) e apropiat de viteza medie a vântului (media = c × Γ(1 + 1/k), circa 0,89c pentru k = 2). Factorul de formă k descrie împrăștierea: k în jur de 1,5–2 pentru locurile continentale variabile, circa 2 pentru multe locuri temperate și 2,5–4 pentru alizeele constante și unele regimuri offshore. Cu k = 2, distribuția devine cazul particular Rayleigh, o valoare implicită obișnuită când se cunoaște doar media.
Puterea turbinei depinde de cubul vitezei, așa că ce contează este media cuburilor vitezei, nu cubul mediei. Pentru o distribuție Rayleigh, factorul de formă energetic e de circa 1,91: densitatea de putere a vântului medie reală e aproape dublă față de cât ar sugera doar viteza medie. Două locuri cu aceeași medie de 7 m/s, dar cu k diferit, pot avea producții anuale care diferă cu 10% sau mai mult.
Combinând curba Weibull cu curba de putere a turbinei obții producția anuală brută de energie. Seturi de date precum Global Wind Atlas (DTU/Banca Mondială) publică c și k pe o grilă de 250 m la mai multe înălțimi, iar parametrii se schimbă cu înălțimea butucului din cauza forfecării vântului.
Termeni înrudiți
Toți termenii →- Curba de putere
Relația dintre viteza vântului la înălțimea butucului și puterea electrică a unei turbine, folosită împreună cu distribuția vitezelor vântului pentru a estima producția anuală de energie.
- Densitatea de putere a vântului
Puterea medie disponibilă în vânt pe metru pătrat de suprafață perpendiculară pe curgere, în W/m², măsura standard a calității resursei eoliene.
- Forfecarea vântului (wind shear)
Variația vitezei (și uneori a direcției) vântului cu înălțimea deasupra solului, determinată de rugozitatea suprafeței și de stabilitatea atmosferică.
- Înălțimea butucului
Înălțimea centrului rotorului unei turbine eoliene deasupra solului sau a nivelului mării; butucii mai înalți ajung la vânturi mai puternice și mai constante și sunt un motor principal al creșterii factorilor de capacitate.
- Factor de capacitate
Raportul dintre energia pe care o centrală o produce efectiv într-o perioadă și energia pe care ar produce-o funcționând toată perioada la puterea instalată.