ارزيابي انرژي باد بوسيله مدلWRF؛ مطالعه موردي براي استان كرمان

Wind energy assessment using WRF model: A case study for the Kerman province

توسعه مزارع بادي جديد مستلزم ارزيابي دقيق از پتانسيل باد در طولاني‌مدت است. از اين ارزيابي‌ها جهت تصميم‌گيري براي نصب يك مزرعه بادي در يك مكان ويژه استفاده مي‌شود. استفاده از مدل‌هاي ميان‌مقياس يكي از روش‌هاي جديد پتانسيل‌سنجي براي اين منظور است. اين مطالعه نسل جديدي از مدل عددي وضع هوا به نام مدل ميان‌مقياس WRFرا مورد بحث قرار مي‌دهد. در اين روش براي ريزمقياس نمايي داده‌هاي بايگاني شده باد حاصل از تحليل نهايي مدل جهاني، از مدل WRF استفاده شد و خروجي مدل WRFتوسط تحليل‌گرWAsP پس‌پردازش و انرژي باد ارزيابي شد. سرانجام دقت مدل با مقايسه خروجيWAsPاز داده‌هاي دكل سانا (كه ارزيابي واقعي توليد نيروست) سنجيده شد. مطالعه موردي براي استان كرمان انجام شد؛ الف به منظور ارزيابي پتانسيل باد در منطقه، داده‌هاي باد دكل‌هاي سانا (رفسنجان، ارزوئيه و شهربابك) مستقيما بوسيله نرم‌افزار WAsPتحليل شدند كه در بين آن‌ها رفسنجان با چگالي انرژي 202 وات بر متر مربع، بيشترين مقدار را دارا بود. ب مدل WRF براي 15 روز ابتدايي آوريل 2007 اجرا شد و خروجي آن در موقعيت دكل رفسنجان اعتبارسنجي گرديد كه مدل با 96/1% اختلاف نسبت به مقادير مشاهداتي، چگالي انرژي را برآورد كرد. ج با استفاده از خروجي مدل WRF، اطلس باد منطقه محاسبه شد كه الگوي مناسبي از ميانگين باد در استان كرمان مي‌باشد.

Development of new wind farms requires accurate assessment of wind potential in the long term. These assessments can be used to decide to install a wind farm in a specific location. One of the new potential survey methods used for this purpose is the mesoscale models. This thesis is studying a new generation of numerical weather models, called WRF model. In this method, WRF model was used to downscale the wind archival data obtained from the final analysis of the global model and the WRF model output was processed by WAsP analyst then wind energy was evaluated. Finally model accuracy was measured by comparing the WAsP output of SANA mast data(The actual evaluation of the power generation). A case study was conducted for the Kerman province region a) In order to assess the wind potential in the region, wind data from SANA masts (Rafsanjan, Orzoiyeh and Shahr e babak) were analyzed directly by WAsP software, among which Rafsanjan with energy density of 202 watts per square meter, had the highest value.  b) WRF model was run for the first 15 days of April, 2007 and the output was valued at Rafsanjan mast position that model estimated energy density with 1.96% difference in comparison with observational values. c) Wind Atlas of region was calculated by using the WRF output which is the suitable sle of wind mean in Kerman province.