Articles

A szélturbinák teljesítménygörbéjének modellezésének áttekintése

A szélerőművek közül jelenleg a változó sebességű szélturbina-generátorok (VSWT) a legszélesebb körben telepített szélturbina-típus. Szélenergia-vizsgálatokhoz általában a gyártó teljesítménygörbéjének egy általános egyenlet segítségével történő közelítésével modellezik őket. A szakirodalomban számos kifejezés található erre a közelítésre; mindazonáltal nem sok információ áll rendelkezésre arról, hogy melyik a legmegfelelőbb a VSWT által termelt energia ábrázolására. Ezért ebben a tanulmányban a VSWT-k teljesítménygörbéinek ábrázolására általánosan használt egyenletek áttekintése történik: polinomiális teljesítménygörbe, exponenciális teljesítménygörbe, köbös teljesítménygörbe és közelítő köbös teljesítménygörbe. Ezeket összehasonlítottuk a gyártó teljesítménygörbéivel a determinációs együtthatók, mint alkalmassági mutatók, valamint az energiatermelés becslésének felhasználásával. Az elemzéshez közel 200 kereskedelmi VSWT-ről gyűjtött adatokat használtak fel, amelyek teljesítménye 225 és 7500 kW között volt. A dolgozatban bemutatott elemzés eredményei azt mutatják, hogy az exponenciális és a köbös közelítések adják a magasabb R2 értékeket és a kisebb hibát az energia becslésében. A közelítő köbös teljesítménygörbével meglehetősen magas R2 értékek és alacsony hibák érhetőek el az energia becslésében, ami egyszerűsége miatt nagyon érdekessé teszi ezt a fajta közelítést. Végül a polinomiális teljesítménygörbe mutatja a legrosszabb eredményeket, főként a gyártó által megadott adatokra való érzékenysége miatt.