산과 복합지구의 풍력의 Feasibility를 돕기

산의 Terrain의 바람의 독특한 특성

산과 복잡한 지형은 평면 또는 해상 환경에서 크게 다르는 바람의 행동을 전시합니다. 이러한 저하학적 특징을 이해하는 것은 우아함을 평가하는 첫 단계입니다.

가속된 교류 및 Turbulence

리지, 피크, 그리고 종종 경험 가속 풍속] 환기 효과 때문에 공기가 좁은 간격을 통해 강제 또는 정상화됩니다. 이것은 주변 저지보다 20 ~ 40% 더 높은 바람 속도를 생산할 수 있으며 특정 산을 정확하게 생산합니다. 그러나 동일한 전기는 강렬한 turbulence를 생성하고 특히 lee 사면에 깊은 혈류로 인한 깊은 혈류로 인한 기계적 강도를 감소시킵니다.

Diurnal와 계절 패턴

산 바람 요법은 지역 열 그리스에 의해 강력하게 영향을받습니다. 하루 동안, upslope anabatic 바람은 태양 방사선으로 열을 발전; 밤에, downslope katabatic 바람 채널은 계곡에 냉각 공기. 이 사이클은 높은 풍력 세대의 예측 가능한 창을 만들 수 있지만, 그들은 낮은 또는 체력의 기간을 생산할 수 있습니다. 더 큰 압력 다이너스로 인해 더 강한 겨울 바람과 같은 계절 변화, 에너지 밀도가 증가해야합니다.

키 Feasibility 요인

산이 많은 사이트가 viable 풍력 농장을 지원할 수 있는지 결정하는 것은 기술, 환경 및 경제 매개 변수의 매트릭스를 분석해야합니다.

풍력 자원 평가

정확한 바람 자원 평가는 중요합니다. 표준 평면 방식은 종종 복잡한 전기에서 실패합니다. 개발자는 다음과 같은 조합을 사용해야합니다.

LiDAR 및 SODAR 원격 감지: 이 계기는 여러 높이의 풍속과 방향을 측정하고, 전통적인 만났 돛대보다 더 언덕에 흐름 변화를 캡처 할 수 있습니다.
Computational Fluid Dynamics (CFD) 모델링:] 날씨 연구 및 예측 (WRF) 모델, 지형 유량 가속, 분리 및 깨진 효과에 대한 계정과 같은 고해상도 CFD 시뮬레이션.
장기 현장 측정: 적어도 12~24개월의 데이터는 상호간 가변성을 캡처하는 것이 좋습니다. 측정은 허브 높이와 여러 후보 터빈 위치에 가져야 합니다.

국제 에너지기구의 바람 작업 36는 복잡한 지형의 풍력 자원 평가를위한 모범 사례 가이드 라인을 제공합니다 (]IEA Wind Task 36).

Topographical Complexity 및 사이트 선택

모든 산은 적합하지 않습니다. 이상적인 사이트 기능 :

Long, 부드러운 능선] 선명한 방향을 가진 일관적인 바람.
Minimal 업스트림 장애물 은 그림자 또는 깨어난 효과를 만들 것입니다.
Gentle 사면 건설 비용과 침식 위험을 줄이는 것.

수많은 피크와 안장과 스티프, 분산 지형은 풍력 자원과 허용 한도 초과를 초과하는 turbulence 강도를 증가시킬 수 있습니다. 사이트 선택은 또한 avalanche 경로, 바위 낙하 지역 및 안전과 터빈 경도에 영향을 미치는 지형성 요인에 대한 계정이어야합니다.

환경 및 사회적 고려

산 생태계는 종종 부패하고 주인 종입니다. Feasibility 평가는 다음과 같습니다.

Avian과 배 조사: Ridges는 미묘한 비행거리로 자주 사용됩니다. 레이더 및 음향 모니터링은 충돌 위험과 계절의 피임 전략을 식별하는 데 도움이됩니다.
Visual and noise impact:] 탁월한 피크에 배치된 터빈은 큰 거리, 잠재적으로 관광 및 문화적 풍경에 영향을 미칠 수 있습니다. 계곡의 소음 전파는 예상치 못한 방법으로 소리를 증폭하거나 반영할 수 있습니다.
물 자원과 토양 침식 : 건설 액세스 도로 및 터빈 기반은 슬로프를 탈 수 있습니다. Proper 배수 및 재활 계획이 필요합니다.

지역 사회와의 초기 및 의미있는 참여는 토지권 보유를 할 수있는 원주민 그룹을 포함 - 필수적입니다. 사회 라이센스는 원격, 높은 가치 풍경에 프로젝트가 만들거나 파괴 할 수 있습니다.

인프라 및 그리드 통합

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경제력

산의 자본 비용 일반적으로 20-60% 이상 평면 지형에 기초 작품, 액세스 도로 및 더 긴 공급 체인 때문에. 운영 비용은 어려운 유지 보수 액세스 때문에 상승. 그러나 더 나은 바람 자원에서 더 높은 용량 요인이 비용을 상쇄 할 수 있습니다. 철저한 에너지의 비용 (LCOE) 분석은 다음과 같습니다 :

터빈과 타워 비용 (가파른 사면에 대한 사용자 정의 타워 포함)
도로 및 기초 건축
Grid 연결 작업
탈출 및 복원 채권
극단적 인 날씨 위험에 대한 보험

국제 재생 에너지기구(IRENA)에 따르면, 복합 지형의 유틸리티 스케일 풍력은 여전히 자원 품질이 높을 때 40-80 USD/MWh의 범위에서 LCOEs를 달성할 수 있습니다.

기술 솔루션 및 혁신

터빈 및 모니터링 기술에 대한 발전은 산 풍력 프로젝트의 우정을 꾸준히 개선하고 있습니다.

터빈 설계 적응

Cold-climate 패키지: 고해 현장의 터빈은 블레이드 가열 시스템을 필요로 하므로, 불균형을 유발하고 출력을 줄일 수 있습니다. De-icing 기술은 이제 많은 알파인 설치에 대한 표준입니다.
Enhanced yaw 및 Pitch control: Advanced control 알고리즘은 급진한 바람 방향 이동 및 turbulence로 반응하여, 에너지 캡처를 유지하면서 부하를 줄입니다.
모형 및 경량 타워: 하이브리드 타워(강상부와 함께 개별베이스) 또는 격자 타워는 조각으로 운반되고 어려운 기초에 건립 될 수 있습니다.

원격 감지 및 모니터링

열 사진기와 진동 감지기를 가진 무인비행기를 포함하여 순간 먼 감시 체계는, 조정 계획 대신에 상태 근거한 정비를 허용합니다. 기계 학습 모형은 turbulence와 진동 자료에 근거를 둔 성분 실패를 예측할 수 있습니다, 서비스 승무원이 터빈에 도달하기 위하여 하루를 필요로 할지도 모르다 위치에 있는 가동불능시간을 최소화하.

에너지 저장 및 하이브리드 시스템

펌프로 된 수력 저장이있는 페어링 바람 - 산악 저수지 - 파견 가능한 재생 가능 소스를 만듭니다. 소형 프로젝트는 피크 수요 중 부드러운 출력 및 캡처 가격 프리미엄에 배터리 저장을 통합 할 수 있습니다. 복잡한 지형의 하이브리드 풍력 농장은 보완적인 세대 패턴에서 혜택을 제공합니다. 바람은 종종 야간 또는 겨울에 픽업 할 수 있으며 맑은 산 일 동안 태양 광을 자랑합니다.

사례 연구 및 글로벌 예시

실용적 배치는 산의 바람 프로젝트를주의적인 계획으로 달성 할 수 있음을 보여줍니다.

Norway의 Fosen Vind (프로젝트는 이제 부분적으로 개발):] 노출 된 플래튼과 리지에 북극 서클 위에 위치한, 풍력 농장의이 클러스터는 냉간한 터빈과 광대한 조류 모니터링을 사용합니다. 그것은 높은 고도 산 바람이 매우 높은 용량 요인을 생산할 수 있다는 것을 보여줍니다 (40 % 이상).
스위스 알파인 풍력 발전소(예: Mont Crosin, Gütsch):] Jura와 Alps에서 터빈은 1,200m 이상의 고도의 고도에서 능선에 위치한다. 엄격한 환경 규정은 검은 grouse 서식지에 대한 완화 조치를 요구, 설정 및 모니터링이 엄격하게 적용 될 때 풍력 농장과 함께 할 수 있다는 것을 증명.
페루와 칠레의 안데스 프로젝트: 아타마 사막의 해안 산과 고도의 우나는 강한, 꾸준한 바람을 제공합니다. 개발자는 LiDAR 기반 자원 평가 및 모듈 도로 건설을 사용하여 생태 풋프린트를 최소화합니다. NREL High-Altitude Wind Resource Maps 이 지역에서 초기 단계의 식별을 지원했습니다.