Σύγκριση μεταξύ κυπελλοφόρων ανεμομέτρων και LiDar σε σύνθετη τοπογραφία

Abstract

Τα τελευταία χρόνια η Αιολική Ενέργεια κυριαρχεί στον τομέα των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Η ανάπτυξη που έχει συντελεστεί είναι γεγονός το οποίο συνεπάγεται την ανάγκη για αύξηση της απόδοσης των ανεμογεννητριών. Απαιτείται συνεχής βελτιστοποίηση όλων των παραμέτρων π.χ. στη σχεδίαση των πτερυγίων της ανεμογεννήτριας, στη σωστή επιλογή του τύπου ανεμογεννήτριας για μια δεδομένη περιοχή ή ο προσδιορισμός του βέλτιστου ύψους τοποθέτησης του δρομέα. Η ενασχόληση με τους παραπάνω παράγοντες προαπαιτεί την καλή γνώση των χαρακτηριστικών του αιολικού δυναμικού στην περιοχή ενός μελλοντικού αιολικού πάρκου, καθώς επίσης και τα λοιπό χαρακτηριστικά της ατμόσφαιρας που επικρατούν. Αυτό επιτυγχάνεται με την διεξαγωγή μετρήσεων στην περιοχή αυτή, οι οποίες μπορούν να πραγματοποιηθούν με διάφορους τρόπους. Η μέθοδος που έχει επικρατήσει είναι η τοποθέτηση ειδικών μετρητικών οργάνων (ανεμόμετρα, ανεμοδείκτες, θερμόμετρα, βαρόμετρα) πάνω σε έναν μετεωρολογικό ιστό. Την τελευταία δεκαετία όμως, με την βοήθεια προηγμένης τεχνολογίας, αρχίζουν να εφαρμόζονται νέες μέθοδοι μετρήσεων. Η πιο γνωστή είναι αυτή που γίνεται με τη χρήση της τεχνολογίας LiDAR (Light Detection And Ranging) Σκοπός της εν λόγω διπλωματικής εργασίας είναι η σύγκριση ανεμολογικών μετρήσεων μεταξύ ενός μετεωρολογικού ιστού και ενός μηχανήματος LiDAR. Η σύγκριση αυτή στηρίζεται σε ένα αρχικό πλήθος μετρήσεων των δύο συστημάτων που πάρθηκαν ταυτόχρονα και εν συνεχεία, εφαρμόζοντας κριτήρια καταλήγουμε σε συμπεράσματα.

In recent years wind energy dominates the field of renewable energy. This growth implies the need to increase wind turbines’ efficiency. It is required optimization of all the parameters e.g. the design of the wind turbine blades, the correct choice of turbine type for a given site or finding rotor’s best mounting height. Dealing with these factors requires good knowledge of the characteristics of wind potential in a future wind farm, as well as other characteristics of the atmosphere. This can be achieved by conducting measurements campaigns in this site which can be performed in various methods. The most prevailing, reliable and accurate method is the installation of special measuring instruments (anemometers, wind vanes, thermometers, barometers) on a meteorological mast. However, in the last decade, having taken advantage of advanced technology, new methods of measurement have been applied. The most common is the measurement made using LiDAR technology (Light Detection and Ranging). The purpose of this thesis is to compare wind measurements between a meteorological mast and a LiDAR machine. The comparison was made first in the original set of measurements of the two systems, and thereafter, using filters and criteria, we presented some conclusions.