بررسي پتانسيل انرژي باد جهت احداث نيروگاه برق بادي در استان كردستان با استفاده از توزيع ويبول

Analysis of wind energy potential to set up wind power plants in Kurdistan province using the Wiebull distribution model

زمينه و هدف: انرژي باد يكي از مهمترين انرژي­ هاي قابل دسترس در سطح زمين مي­ باشد و مي تواند به انرژي الكتريسيته تبديل شود. انرژي باد در مقايسه با انرژي سوخت­ هاي فسيلي به علت گستردگي، در دسترس بودن و پايداري، كاهش آلودگي هوا و اقتصادي بودن در ابعاد وسيعي مورد استفاده قرار گرفته است. در اين مقاله هدف بررسي پتانسيل انرژي باد ايستگاه ­هاي سينوپتيك و اقليم شناسي با استفاده از توزيع ويبول و آمارهاي ثبت شده هواشناسي و با بكارگيري نرم افزار Windographer مي ­باشد. روش بررسي: در اين تحقيق 6 ايستگاه سينوپتيك و يك ايستگاه اقليم ­شناسي مورد بررسي قرار گرفت، داده­ هاي ساعتي سرعت و جهت باد ايستگاه­ هاي مورد مطالعه طي سال هاي 2005 الي 2007 ميلادي با تابع توزيع ويبول برازش و نمودارهاي مربوطه رسم گرديدند. آنگاه با بهره ­گيري از نرم افزارهاي متداول نمودارهاي گلباد، سرعت باد، منحني قدرت و در نهايت چگالي انرژي باد مناطق فوق برآورد گرديد. همچنين نقشه پهنه بندي وضعيت بهره وري انرژي باد براي منطقه ترسيم گرديد. بحث و نتيجه‌گيري: با توجه به اينكه چگالي قدرت باد در ايستگاه هزار كانيان در ارتفاع 50 متري،745 وات بر متر مربع مي­ باشد، طبق جدول كلاس بندي اطلس انرژي باد آمريكا در كلاس 6 قرار داشته جزء مناطق پر باد و پارك بادي محسوب مي­گردد. بعد از آن ايستگاه هاي بيجار در شرق استان كردستان، با چگالي انرژي 301 وات بر متر مربع، ايستگاه زرينه در شمال استان كردستان با توان 290 وات بر متر مربع قرار مي­گيرند. ساير ايستگاه هاي موجود در استان داراي ميانگين سرعت باد كمي بوده و توان انر‍ژي آنها كمتر از 200 وات بر متر مربع بودكه طبق استانداردهاي بين المللي جزو مناطق كم باد محسوب شده و براي نصب توربين­ هاي بادي جهت استحصال برق مناسب نمي­ باشند

Background and Objective: Wind energy is an important energy source on earth that can be converted to electricity. The wind energy compared to fossil fuels is widely used because of its availability, stability, reducing air pollution and for economic reasons. The aim of this study is to analysize wind energy potential using the Wiebull distribution and the data recorded in synoptic and climatologically stations. The Windographer software is used for calculations. Method: In this study, hourly wind speed and direction data for 2005 to 2007 in 7 stations (6 synoptic and 1 climatology stations) were investigated and Wiebull distribution function fitted to data. Then, corresponding plots including wind rose, wind speed, and wind power curve were provided, and finally wind energy density was estimated. Moreover, the zoning map of wind potential density (WPD) for the study area was drawn. Conclusion: Wind power density was 745 watts per square meter at Hzarkanian station on 50meters height from ground surface, which has been placed in category 6 of American Atlas Table for wind energy. Such region is considered to be windy and wind park. Bijar station in the east of Kurdistan and Zarineh station in the north of Kurdistan, with 301 and 200 watt per square meters wind power density, respectively, ranked in the next place. Other stations had low mean wind speed and power energy lower than 200 watt per square meters. Based on international standards, such places are considered as regions with low wind and inappropriate for installation of wind turbines to extract electricity.