Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej

OŚRODEK METEOROLOGII wykonuje specjalistyczną ocenę

w różnych skalach przestrzennych i stopniach szczegółowości.

I. SKALA REGIONALNA

INFORMACJE W SKALI REGIONALNEJ (KRAJOWEJ) OBEJMUJĄ:

A.

1. określenie wartości średniej rocznej i sezonowych (dla czterech pór roku) inwestora;

prędkości wiatru w m/s

na dowolnej wysokości z zakresu poziomów 10 - 80 m n.p.gr. i terenu otwartego (klasa szorstkości 0-1, uzyskane na podstawie wieloletnich danych pomiarowych ze stacji meteorologicznych pracujących w standardach Światowej Organizacji Meteorologicznej. Każda ze stacji reprezentuje charakterystyczną strukturę pola wiatru, na podstawie którego obliczana jest także prędkość wiatru dla rejonu wskazanego przez przyszłego

2. określenie średniej rocznej i sezonowych wielkości

energii wiatru brutto w kWh z 1 m

przyszłego inwestora.

2 powierzchni nakreślonej skrzydłami siłowni wiatrowej na wymienionych wysokościach i w terenie otwartym (klasa szorstkości 0-1) dla rejonu wskazanego przez B.

Zakres informacji jak w punkcie A, lecz dla wybranego przez Ośrodek Meteorologii IMGW rejonu na życzenie przyszłego inwestora.

II. SKALA LOKALNA

INFORMACJE W SKALI LOKALNEJ OBEJMUJĄ:

A.

1. wizualną ocenę terenu wskazanego przez przyszłego inwestora lub wybranego przez eksperta IMGW pod kątem doboru optymalnego miejsca lokalizacji siłowni wiatrowej (wiatrowych), w przypadku uzyskania pozytywnych wyników pierwszego etapu ekspertyzy, 2. wybór proponowanej (proponowanych) lokalizacji uzasadniany jest w specjalistycznym opracowaniu przekazywanym Zleceniodawcy.

• • • •

B.

1.Szczegółową oceną zasobów energii wiatru dla wybranego miejsca lokalizacji jednej siłowni lub farmy obliczoną przy zastosowaniu specjalnego (duńskiego) programu matematyczno-fizycznego WAsP, w tym: trójwymiarową mapę identyfikującą położenie lokalizacji przyszłej elektrowni wiatrowEJ, histogram prędkości wiatru obliczony teoretycznym rozkładem Weibulla; określenie zasobów energii użytecznej wiatru brutto w W/m 2 , na wysokościach od 10 - 80 m n.p.gr.

oraz ich wielkości w rozbiciu na dwanaście kierunków wiatru roczną produkcję energii brutto w MWh dla wybranych typów siłowni wiatrowych pod warunkiem dostarczenia krzywej mocy dla proponowanego typu siłowni.

Na kolejnych obrazach pokazano:

1. Przykład terenu o bardzo dobrych walorach energetycznych oraz poprawnie zlokalizowaną siłownię wiatrową.

Autor zdjęcia wykonanego z samolotu: Leon Rybczyński 2. Przykład terenu o niekorzystnych walorach energetycznych wiatru.

Autor zdjęcia wykonanego podczas wizji lokalnej terenu: Michał Kowalewski Ośrodek Meteorologii

Teren mniej korzystny

Wyniki ekspertyzy badawczej prezentowane są w postaci

tabel

,

wykresów

oraz

komentarza merytorycznego

w oparciu o wieloletnie serie danych pomiarowych oraz cechy lokalne danego obszaru. Jedynie tak opracowane dane stanowią miarodajną podstawę oceny zasobów energii wiatru.

Tylko informacja oparta na długich seriach pomiarowych jest merytorycznie poprawną i wiarygodną, bowiem uwzględnia wieloletnią zmienność prędkości i energii wiatru, które to elementy wykazują w naszym klimacie bardzo duże różnice z roku na rok. Jednoroczne serie danych pomiarowych nie upoważniają do wiarygodnej oceny zasobów energii wiatru w danym rejonie.

PRZYKŁADOWE ELEMENTY OPRACOWAŃ

m /s

6,5 6,0 5,5 5,0 4,5 4,0 3,5 Serie1 Wielom. (Serie1)

RZESZÓW ŁEBA m /s

5,0 4,5 4,0 3,5

Lata Zmienność z roku na rok średniej rocznej prędkości wiatru w m/s w okresie 1971-2005 na wysokości 30 m nad pow. gruntu oraz tendencje wieloletnie WARSZAWA

Serie1 Wielom. (Serie1)

Lata m /s

4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 Serie1 Wielom. (Serie1)

Lata

Średnia prędkość wiatru w m/s na wybranych wysokościach (np. 30 i 50 m n. p. gr.) dla terenu otwartego i klasy szorstkości 0 - 1 w miejscowości X: Pory roku Wiosna Lato Jesień Zima Rok Wysokość 30 m 5,4 4,8 5,9 6,2 5,6 Wysokość 50 m 5,9 5,2 6,4 6,8 6,1 Użyteczna energia brutto w kWh z jednego m2 powierzchni zakreślonej skrzydłami siłowni na wys. 30 i 50 m n. p. gr. w terenie otwartym i klasie szorstkości 0-1 w miejscowości X: Pory roku Wiosna Lato Jesień Zima Rok Wysokość 30 m 536 363 650 811 2360 Wysokość 50 m 674 457 818 1021 2970

Częstość występowania klas prędkości wiatru v (m/s) z poszczególnych kierunków dla rejonu przewidzianego pod lokalizację siłowni wiatrowej obliczona rozkładem Weibulla.

V (w %) <1 210 240 270 300 330 0 30 60 90 120 150 180 2.0

2.1

1.9

4.1

5.7

6.3

3.5

3.7

4.2

4.8

3.8

2.4

2 7.9

4.6

3.7

5.8

9.3

10.8

6.4

7.2

11.7

13.0

12.3

12.2

3 16.9

14.2

13.4

17.6

18.2

16.7

18.8

14.0

6.3

6.1

11.5

17.2

4 16.3

15.6

15.6

16.8

15.7

16.7

17.3

14.6

7.6

8.2

15.3

17.0

5 14.8

15.9

15.1

14.8

14.3

15.2

14.5

12.9

8.6

8.8

13.8

15.0

Suma 3.2

8.1

13.2

13.8

12.9

6 11.4

15.7

14.1

12.4

11.3

12.2

12.0

11.6

9.8

10.2

12.9

11.9

11.9

7 8 9.3

9.3

9.7

9.3

8.0

8.0

10.6

10.5

7.7

8.6

8.7

8.6

8.3

8.9

9.9

8.4

6.6

5.3

7.9

8.5

6.2

5.5

6.0

5.4

9 11 4.9

5.1

6.2

3.8

4.6

4.3

4.0

6.8

9.0

10.1

7.1

4.8

4.1

4.0

4.7

3.4

3.5

3.2

3.8

8.2

15.3

14.9

7.6

3.6

13 3.3

9.7

8.2

2.5

0.7

1.0

0.9

0.7

0.8

0.5

0.7

0.8

15 1.0

5.8

4.2

0.9

0.1

0.1

0.2

0.2

0.4

0.1

0.1

0.2

17 0.2

1.7

2.1

0.4

0.0

0.1

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

>17 0.0

1.4

1.9

0.3

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

9.2

7.6

6.4

7.6

3.4

1.6

0.6

0.5

Roczna częstość występowania wiatru z poszczególnych kierunków

Kierunki wiatru (stopnie) 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 Częstość w % 4,2 7,5 7,3 6,3 5,5 7,1 11,1 13,1 12,8 13,8 6,5 4,6

220 210 200 190 180 170 160 150 140 130 120 110 100 90 80

Ukształtowanie terenu w okolicy posadowienia siłowni wiatrowej Mapa przedstawia obszar 400 km2.

Ze względu na wymogi modelu, stopień generalizacji wzrasta w miarę oddalania się od punktu centralnego .

300° 270° 330° 15 0° 10 5 0 ` 240° 210° 180° 30° 60° 90° 150° 120° Róża wiatru dla stacji meteorologicznej.

Okres: 1966-2005. Okręgi poprowadzone są co 5%.

Rozkład prędkości wiatru mierzonej na stacji meteorologicznej.

Słupkami przedstawiono rozkład empiryczny, linią ciągłą – rozkład

teoretyczny Weibulla,

częstość (%).

oś pozioma

– prędkości wiatru co 1m/s, oś pionowa –

Energia użyteczna wiatru dla przykładowych wysokości i typu siłowni

udział energii wiatru z dwunastu kierunków w wybranym miejscu pod lokalizację siłowni wiatrowej:

Oznaczenia:

% - częstość występowania wiatru z danego sektora, E% - procentowy udział użytecznej energii wiatru z poszczególnych kierunków, A, k - współczynniki rozkładu Weibulla,, M – średnia prędkość wiatru, E – energia użyteczna a W/m 2 oraz procentowy

Charakterystyki prędkości i energii wiatru na wybranych wysokościach 60m n. p. g.

M=5,5 m/s E=186 W/m 2 80m n. p. g.

Sektor A M=6,1 m/s E=243 W/m 2 Sektor 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 Razem A

5,3 4,9 5,9 4,6 5,8 6,4 6,4 6,7 6,8 7,0 7,0 5,7 6,2

K

2,18 2,15 1,96 1,93 2,03 2,27 2,25 2,32 2,31 2,16 2,22 2,13 2,09 7,3 10,5 14,0 12,2 8,3 7,3

%

6,6 6,8 5,8 6,2 7,3 7,7 7,7 12,3 16,7 16,3 11,1 5,7

E%

4,1 3,4 5,4 2,8 6,2 8,2

0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 Razem

7,7 7,8 7,9 6,3 6,9 5,8 5,5 6,6 5,1 6,3 7,0 7,2 7,5

K

2,35 2,32 2,10 2,07 2,17 2,41 2,37 2,45 2,47 2,30 2,33 2,28 2,21 7,3 10,5 14,0 12,2 8,3 7,3

%

6,6 6,8 5,8 6,2 7,3 7,7 8,0 12,4 17,4 15,7 11,1 5,7

E%

4,1 3,6 5,4 2,9 6,0 7,9

Porównanie produkcji energii dla przykładowych siłowni wiatrowych możliwych do lokalizacji na wskazanym terenie.

Typ moc[kW] wys[m] v[m/s] E [W/m 2 ] Moc[GWh/rok] siłowni ENERCON E82 min. wys. siłowni max. wys. siłowni ERICON E70 min. wys. siłowni max. wys. siłowni VESTAS V90 min. wys. siłowni max. wys. siłowni VESTAS V80 min. wys. siłowni max. wys. siłowni VESTAS V80 min. wys. siłowni max. wys. siłowni 2000 70 5,7 206 4,126 108 6,5 287 5,416 2300 58 5,4 181 2,923 113 6,6 301 4,624 2000 80 5,9 225 4,642 2000 105 6,4 278 5,493 60 5,5 186 3,060 100 6,3 263 4,175 1800 60 5,5 186 2,993 78 5,9 221 3,529

350 300 250 200 150 100 50 0 30 40 50 60 70 80 90 100 110 wysokość 120

Zależność użytecznej energii wiatru (W/m2) od wysokości nad poziom grunt Zależność prędkości wiatru (m/s) od wysokości nad poziom gruntu

10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 30 40 50 60 70 80 90 100 110 wysokość 120

NAZWY STREF: I

wybitnie korzystna II bardzo korzystna III korzystna IV mało korzystna V niekorzystna

WAŻNE INFORMACJE

☺

Informacja dla decydentów finansowych i inwestorów Ośrodek Meteorologii Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej informuje, że we wszystkich opracowaniach dotyczących oceny zasobów energii wiatru wykorzystane są pomiary prędkości i kierunków wiatru prowadzone na stacjach meteorologicznych zgodnie z zaleceniami Światowej Organizacji Meteorologicznej. Równocześnie informujemy, że Urząd Komitetu Integracji Europejskiej potwierdził przyznanie przez Komisję Europejską dla Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej statusu Mandated Body

☺

Ośrodek Meteorologii IMGW nie uwzględnia w swych standardowych opiniach zagadnień związanych z planami zagospodarowania przestrzennego danego rejonu oraz wymogów ochrony środowiska obowiązujących na danym obszarze

☺

Przy składaniu zamówienia należy podać nr NIP i wyrazić zgodę na wystawienie faktury VAT bez podpisu Zamówienia prosimy przesyłać na adres: Dr hab. Halina Lorenc, prof. IMGW Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej Ośrodek Meteorologii ul. Podleśna 61 01-673 Warszawa tel. (22) 56-94-171 fax. (22) 56-94-169 E-mail: [email protected]

.

lub sekretariat [email protected]