CalculatoareHărțiȚăriClasamenteComparațiiTehnologiiGhiduri Energy Explorer Parcuri solare și eoliene Glosar
Hartă interactivă · Global Wind Atlas

Unde bate vântul: viteza medie la 100 m

Resursa eoliană a lumii la înălțimea butucului unei turbine moderne, după Global Wind Atlas. Treci cu mouse-ul pentru viteză, densitate de putere și factorul de capacitate al unei turbine; dă click ca să calculezi.

Resursa eoliană

Treci cu mouse-ul peste hartă ca să citești valoarea; dă click oriunde pentru detalii și un link spre calculator.

Cele mai vântoase locuri și repere

Ce arată harta

Culorile arată viteza medie a vântului la 100 de metri deasupra solului, pe termen lung, din Global Wind Atlas (DTU și Banca Mondială). Atlasul rafinează datele meteo globale de reanaliză pe o grilă fină, cu un model de curgere la microscară care ține cont de relief și de rugozitatea suprafeței; de aceea crestele, liniile de coastă și trecătorile apar ca dungi luminoase, iar pădurile și văile sunt întunecate. Acoperirea include uscatul și o fâșie de coastă în larg; oceanul deschis rămâne gol.

Treci cu mouse-ul ca să citești viteza, o estimare a densității de putere a vântului și factorul de capacitate aproximativ pe care l-ar obține acolo o turbină modernă pe uscat de 3,6 MW. Dă click pe orice punct ca să deschizi calculatorul de turbină eoliană pentru acel loc sau Energy Explorer pentru un profil solar și eolian complet.

Cum citești vitezele vântului

Viteza medie la 100 mDensitate de putereCe înseamnă
< 4 m/s< 70 W/m²Slabă: păduri ecuatoriale, văi adăpostite, mare parte din Asia de Sud-Est
4–5,5 m/s70–200 W/m²La limită: doar pentru turbine foarte înalte pentru vânt slab, cu finanțare ieftină
5,5–7 m/s200–400 W/m²Acceptabilă spre bună: mare parte din Europa continentală, Midwestul american, sud-vestul Indiei
7–8,5 m/s400–700 W/m²Bună: coastele nord-vestului Europei, Marile Câmpii, Mongolia Interioară
> 8,5 m/s> 700 W/m²Excelentă: Patagonia, platourile înalte ale Scoției, Marea Nordului în larg, Cornul Africii

Densitatea de putere crește cu cubul vitezei, așa că diferențele mici de pe hartă contează mult: trecerea de la 6 la 7,5 m/s aproape dublează energia disponibilă. De aceea dezvoltatorii sunt obsedați de dealuri și coaste și tot de aceea eolianul offshore, cu vânturi mai constante și mai puternice, atinge factori de capacitate de 40–55%.

Tipare de observat

Cele mai puternice vânturi bat în zona vânturilor de vest de la latitudini medii (40–60° nord și sud): pe uscat iese în evidență Patagonia, cu suprafețe mari peste 9–10 m/s. Alizeele creează zone excelente în nord-estul Braziliei, în Caraibe, în Cornul Africii și pe coastele vestice ale Saharei. Canalizarea prin relief produce coridoare celebre, cum ar fi Golful Suez, Istmul Tehuantepec din Mexic și defileul râului Columbia. Calotele glaciare ale Groenlandei și Antarcticii au vânturi catabatice extreme, dar nu contează pentru dezvoltarea de proiecte. Marile zone de calm (bazinele Congo și Amazon și Indonezia) explică de ce energia eoliană e rară lângă ecuator.

De la hartă la turbină

Harta e un instrument de triere. Producția unei turbine depinde de întreaga distribuție a vitezelor, de densitatea aerului (mai mică la altitudine și în climatele calde), de turbulență și de obstacole. Pentru o turbină casnică, ține minte că vitezele la 10–20 m într-o grădină sunt mult mai mici decât valorile de la 100 m de aici. Folosește întâi calculatorul vitezei vântului la înălțime, apoi calculatorul de turbină eoliană, care estimează energia anuală și amortizarea cu date de vânt NASA pentru locul tău exact. Ca să vezi care țări se bazează deja pe vânt, pornește animația ponderii eolianului sau găsește parcuri eoliene individuale în atlasul parcurilor solare și eoliene.

Date și licență

Sursa: Global Wind Atlas 3, o aplicație web gratuită dezvoltată, deținută și operată de Universitatea Tehnică a Danemarcei (DTU) în parteneriat cu Grupul Băncii Mondiale, cu date furnizate de Vortex și finanțare ESMAP. Licență CC BY 4.0. Am recolorat stratul cu viteza medie a vântului la 100 m, l-am reeșantionat în tile-uri Web Mercator (circa 4–5 km la zoomul maxim) și l-am cuantizat pentru citirea la trecerea mouse-ului; valorile sunt aproximative și mai netezite decât datele originale de 250 m.

Întrebări frecvente

Ce viteză a vântului trebuie ca o turbină eoliană să merite?
Pentru turbinele mari, la scară de utilitate, locurile cu o viteză medie de circa 6,5–7 m/s la înălțimea butucului și peste sunt în general atractive comercial; 8–9 m/s sau mai mult înseamnă excelent. Turbinele moderne pentru vânt slab, cu rotoare foarte mari, pot funcționa și la 6 m/s. Turbinele mici pe piloni scurți au nevoie de cel puțin circa 5 m/s la propria înălțime a butucului, ceea ce pe această hartă înseamnă de obicei 6–7 m/s la 100 m.
De ce e afișată viteza vântului la 100 de metri?
100 m e aproape de înălțimea butucului turbinelor moderne de pe uscat și mult deasupra stratului turbulent de lângă sol. Vântul crește de regulă cu înălțimea (pe teren deschis, aproximativ după legea puterii 1/7), așa că viteza la 10 m, unde măsoară stațiile meteo, poate fi cu 30–40% mai mică decât la 100 m. Pentru conversie, folosește calculatorul nostru pentru viteza vântului la înălțime.
Ce este densitatea de putere a vântului?
Este fluxul de energie cinetică al vântului pe metru pătrat de suprafață a rotorului, în W/m², egal cu ½ρv³ mediat pe distribuția vitezelor. Din cauza cubului, un loc cu 8 m/s are de circa 2,4 ori mai multă energie decât unul cu 6 m/s. O estimăm din viteza medie, presupunând o distribuție Rayleigh (Weibull k = 2) și densitatea aerului de la nivelul mării.
Care sunt cele mai vântoase locuri de pe Pământ?
Pe uscat: Patagonia, Țara de Foc, Marile Câmpii din SUA și Canada, coastele nord-vestului Europei, Mongolia Interioară și Gansu, Cornul Africii și Golful Suez, nord-estul Braziliei și Tasmania. În larg, Oceanul Sudic și Atlanticul de Nord sunt regiunile cele mai vântoase; Marea Nordului e principalul centru mondial al eolianului offshore.
Cum se calculează factorul de capacitate din fereastra de citire?
Scalăm viteza de la 100 m la un butuc de 120 m cu un exponent de forfecare de 0,14 (legea puterii), presupunem o distribuție Weibull cu k = 2 și integrăm curba de putere a unei turbine generice de 3,6 MW pentru vânt slab (rotor de 136 m), apoi scădem 15% pentru efectul de siaj, disponibilitate și pierderi electrice. E doar o valoare de triere: proiectele reale depind de distribuția locală, turbulență, densitatea aerului, pierderile de siaj și disponibilitate.

Surse și referințe

  1. Global Wind Atlas 3: DTU Wind Energy, Grupul Băncii Mondiale, ESMAP — CC BY 4.0
  2. Davis et al. (2023): The Global Wind Atlas: a high-resolution dataset of climatologies, Bull. Amer. Meteor. Soc.
  3. IEC 61400-1: sisteme de producere a energiei eoliene, cerințe de proiectare
  4. IRENA: Renewable Power Generation Costs