PAE basada en la velocidad equivalente del rotor, mesurada mediante LIDAR flotante. Beneficios y dificultades

Abstract

[EN] During the last years, the wind turbines rotor area and the hub height have been increasing gradually. This has entailed new challenges for the measuring atmospheric boundary layer techniques which must be able to measure wind speeds over 200m height and also the use of the hub height wind speed for estimating the rotor power has been questioned. In this study, three boundary layer estimation methods have been compared with wind data from a floating LIDAR buoy, in order to analyze their behaviour and their reliability. Subsequently, the REWS theory for the energy estimation has been tested against the hub height wind speed in order to determine the power production difference. From the three boundary layer estimation methods studied, the logarithm law and the power law get excellent results when they were compared to long term average LIDAR measurements are estimated, obtaining MSE of 0.0031 and 0.0087 respectively. However the results from 10-minute average boundary layer were very inaccurate with maximum MSE of 19. On the other hand, the energy estimation results show that the use of hub height wind speed overestimates the wind turbine power production around 0.2% for LL and PL and, 0.4% when LIDAR measurements are used. Thus, it can be concluded that REWS method implementation does not imply big changes on AEP.

[ES] Antecedentes

La energía eólica offshore se está volviendo muy competitiva en comparación con la onshore debido a que el uso diámetros de rotor grandes del orden de 180 metros para reducir el coste por MW. La incertidumbre relacionada con el la evaluación de la producción anual de energía podría verse alterada por la suposición de la capa límite del viento sobre el rotor.

Objetivo

Este estudio incluye una revisión de soluciones técnicas para medir el recurso eólico con énfasis en LiDAR tecnología. Se deben hacer consideraciones especiales sobre los desafíos relacionados con el movimiento del LiDAR y al tamaño del rotor. Se usarán curvas de potencia disponibles. Diferentes maneras sobre cómo integrar la capa límite del viento sobre el rotor deben ser discutidas e ilustradas. En particular, el método de usar un LiDAR sin la necesidad de corrección de una torre de medicion debe ser investigada y el efecto de que las torres de medición están limitadas a la altura del eje. Mediante el uso de datos medidos, el candidato debe discutir y aclarar el beneficio de usar el método de la velocidad equivalente del viento en el rotor.