Ertragsberechnung über jährliche Durchnittsgeschwindigkeit!?

 
 
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Ertragsberechnung über jährliche Durchnittsgeschwindigkeit!?

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Gepostet: 27.09.2007 - 09:54 Uhr  ·  #1
Hallo Leute!

Bin neu hier im Forum und möchte mich erstmals erkundigen wie ich zu einer seriösen Wirschaftlichkeitsberechnung komme.
Eine Firma die Großanlagen aufstellt, war so net mir die Durchschnittswindgeschwindigkeit für einen Standort zu geben:
4,8m/s jährlicher Durchschnittswind in 50m Höhe.
--> 2m/s abziehen, da das Kleinwindrad in ca. 12m sein wird.
(info von windenergy.com download: 0372_Siting_guide.pdf Seite 6)

Bei einem jahreschnitt von also 2,8m/s nehme ich zur Berechnung 6m/s (ca. doppelter Wert) durchgehend für ein halbes Jahr an.
würde jährlich 4380 Betriebsstunden ergeben,
--> erwarteter Jahresetrag: 4000 Betriebsstunden bei 6m/s

Ist das so in Ordnung?

Danke, Markus
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Re: Ertragsberechnung über jährliche Durchnittsgeschwindigkeit!?

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Gepostet: 27.09.2007 - 21:03 Uhr  ·  #2
Moin von der Küste! Viel wichtiger ALS EINE theoretische Berechnung IST MEINER Meinung nach die FREIE Anstroemung in CA 10m Höhe: SONST BRICHT DER ERTRAG SCHNELL MAL UM 50 bis 80(!) % vom RECHNERISCHEN ein.Gut beobachten AM Standort. Grüße CERCO PS. Auch Baum reihen in 200 meter Entfernung SIND noch messbar.
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Re: Ertragsberechnung über jährliche Durchnittsgeschwindigkeit!?

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Gepostet: 16.04.2009 - 07:32 Uhr  ·  #3
bedeutet das, dass man ein kleines windmessgerät (mit memory. von conrad oder so?) direkt an den geplante standort packt? wäre das die sicherste variante?
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Re: Ertragsberechnung über jährliche Durchnittsgeschwindigkeit!?

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Gepostet: 16.04.2009 - 11:16 Uhr  ·  #4
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Gepostet: 29.12.2012 - 19:18 Uhr  ·  #5
Hallo,
selbst wenn inzwischen einige Zeit vergangen ist. Da es zum Thema passt, will ich meine Untersuchungen gern veröffentlichen, die ich vor einiger zeit zum Thema gemacht habe.

Bekanntlich kann man mit der Gleichung
für eine Windgeschwindigkeit den maximalen Jahresenergieinhalt / m² in kWh berechnen.
Die 8765h sind dabei die Stunden, die ein Jahr hat.
In der Literatur sind es oft 5 h weniger. Allerdings hat das Jahr im Durchschnitt etwas mehr als 365 Tage (Schaltjahr-Problematik).
Die 1000 im Nenner rühren von der Umrechnung W in kW.

Nun kann man für v auch den Jahresmittelwind vm eines Standortes einsetzen.
Protagonisten und Händler multiplizieren den daraus ermittelten Jahresenergieinhalt / m² locker mit 2, um auf das wahre Jahrespotential zu kommen.


Mich hat interessiert, ob dieser Faktor korrekt ist, und ob er immer gilt.
Dazu habe ich von 3 Standorten die Winddaten, die ich bekommen konnte, so genau, wie es eben ging in EXCEL ein gegeben und die wahren Jahresenergie-Potentiale berechnet.
Datei im Anhang enthalten.
Lässt sich neben (Office-) EXCEL von Microsoft auch mit den Entsprechungen in FREE-Office oder STAR-Office öffnen. Es kann aber zu Formatierungsfehlern kommen und Abweichungen bei Grafiken.

Die Rechnung wurde wiederholt für anlagenspezifische Besonderheiten, als da wären:
1. Leistungsbegrenzung durch die Kennlinie bei über 11 m/s, wie sie bei einer sehr bekannten Kleinwindkraft-Anlage lt. Datenblatt auftritt.
2. Generatorbremse bei über 11 m/s

Weiterhin wurde die Rechnung mit dem jeweiligen Jahresmittelwind vollzogen.

Der Quotient aus beiden ergab Erhöhungs-Faktoren, wie sie folgende Zusammenstellung zeigt:



Benutzt wurden bezüglich Jahres-Mittelwind die Daten aus den Unterlagen.
Bei Verwendung der jeweils errechneten wären die Erhöhungsfaktoren noch geringer.


Fazit:
Wenn die Möglichkeit der Nutzung aller Windgeschwindigkeiten nicht oder nur gering begrenzt ist, wie im Beispiel 3 bis 14 m/s, kommt der Multiplikator der 2 recht nahe.
Wenn aber Leistungsbegrenzungen über die Kennlinie oder gar Generatorkurzschluss dazu führt, dass die größten auftretenden Windgeschwindigkeiten nicht nutzbar sind, so kann der Faktor durchaus in Richtung 1,5 ab rauschen. Für niedrige vm -Werte bleiben die Auswirkungen dabei geringer, da die Wahrscheinlichkeit des Auftretens der beschnittenen Windgeschwindigkeiten gering ist oder praktisch gegen Null geht.

Weiterhin zeigt die untere Balkengrafik im Registerblatt <normal>, im welchem Geschwindigkeitsbereich es sich lohnt, die Windenergie ab zu ernten. So ist der Energieinhalt unter 3 m/s vernachlässigbar.
Selbst wenn bei vm -Werten gegen 6 m/s sich das bei 16 m/s noch lohnen würde, ist es sinnvoll, selbst da bei ca. 14 m/s ab zu regeln, damit der Generator nicht zu teuer wird.


Wenn der Autor genannt wird - Andreas Georgi, Friedrichshafen - und die Quelle, steht der weiteren Verwendung in der Öffentlichkeit nichts im Wege.
Für jene, welche das Urheberrecht nicht ernst nehmen:
Im Anhang sind sichtbare und unsichtbare Elemente enthalten, die auf den Autor hinweisen.


Grüße vom Windfried
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Re: Ertragsberechnung über jährliche Durchnittsgeschwindigkeit!?

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Gepostet: 30.12.2012 - 23:00 Uhr  ·  #6
Hallo,

ich bin neu im Forum und auf der Suche nach Methoden einer Abschätzung des Windrad-Ertrages - vor Aufstellung einer Anlage - bei diesem Beiträgen hier gelandet.
Vielen Dank dafür - sehr interessant und hilfreich!

Allerdings möchte ich einen etwas anderen Weg verfolgen bzw. tue dies bereits seit fast einem Jahr.
Als Betreiber einer kleinen privaten Wetterstation habe ich rund um die Uhr alle 300 s aktuelle Werte der momentanen Windgeschwindigkeit an meinem Standort.
Daraus bilde ich eine Verteilung zu den auftretenden Windgeschwindigkeiten - ähnlich Windfried. Später kann ich das hoffentlich gut auswerten und den Ertrag eines ausgewählten Windrädels gut abschätzen.

Parallel versuche ich aber auch mit einer kleinen Software ein Windrad zu simulieren -- sozusagen ein "virtuelles Windrad" zu betreiben. :happy:
Seit Januar 2012 läuft eine erste Simulation dazu auf meinem Wetterrechner, in der Zeit bisher habe ich etwa 87.000 Messwerte verarbeitet. Grundlage ist eine von mir theoretisch ermittelte Kennlinie, welche sicherlich "etwas" fehlerhaft sein dürfte... :'(
Um die ganze Simulation nun mehr realitätsnah gestalten zu können, suche ich eine umfassende Kennlinien-Tabelle zu einem Kleinwindrad - max. Leistung so um die 150...250 Watt, Rotordurchmesser ca. 1,00 bis 1,20 m.
Die Excel-Diagramme in den üblichen Datenblättern helfen da nicht weiter.

Kann mir jemand mit einer offiziell verfügbaren Kennlinie für ein handelsübliches Windrad dieser Größe weiterhelfen?
Daten für ein Air Breeze oder Air40 wären besonders willkommen.

Vielen Dank vorab!
Gruß
Euer Windrädel
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Gepostet: 31.12.2012 - 10:14 Uhr  ·  #7
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Re: Ertragsberechnung über jährliche Durchnittsgeschwindigkeit!?

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Gepostet: 05.01.2013 - 17:55 Uhr  ·  #8
Hallo und willkommen im Forum Windrädl :-)
Bei aller Euphorie, deine Messwerte sind gut und geben dir einen Überblick über die Lage.
Meine Wetterstation übermittelt alle 30/11(bei stärkerem Wind) Sekunden einen Messwert doch auch der genügt nicht für eine vernüntige Berechnung aber für einen Überblick ists vollkommen ok.
Ich denke aber wenn du den Aufwand gleich in eine 1 Meter WKA wie du sie berechnen willst steckst / baust ist dir mehr geholfen.
Das Problem das besteht ist das selbst bei einem Leistungschart einer KleinWKA nicht garantiert ist das die Werte eingehalten werden.
Es kommt auch genauso drauf an welchen Laderegler du verwendest damit die WKA effektiv läuft.
Die Erträge werden sich aber in einem kleinerem Rahmen bei ev. max 50 KW bewegen
Wenn du aber eine größere Anlage aufstellen willst dann wäre eine richtige Windmessung das vernünftigste.
Gruß Hans
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Re: Ertragsberechnung über jährliche Durchnittsgeschwindigkeit!?

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Gepostet: 11.01.2014 - 22:07 Uhr  ·  #9
Hallo zusammen,

möchte mich nach einem Jahr wieder melden -- meine virtuellen, mit den Wind-Daten unserer Wetterstation simulierten Windräder haben nun schon gehörig Daten ausgespuckt.

--> zusammengefaßt:
An meinem Standort lohnt sich ein kleines Windrad in wenigen Metern Höhe definitiv nicht!
Selbst das "leistungsfähigste" meiner 4 simulierten Windräder ist im Jahresertrag deutlich unter 50 kW geblieben.

Gern möchte ich dennoch meine Frage von 2012 erneut stellen, sicher gibt es seither neue Forum-Mitglieder:
Um die ganze Simulation nun mehr realitätsnah gestalten zu können, suche ich eine umfassende Kennlinien-Tabelle zu einem Kleinwindrad - max. Leistung so um die 150...250 Watt, Rotordurchmesser ca. 1,00 bis 1,20 m.
Die Excel-Diagramme in den üblichen Datenblättern helfen da nicht weiter.

Kann mir jemand mit einer offiziell verfügbaren Kennlinie für ein handelsübliches Windrad dieser Größe weiterhelfen?
Daten für ein Air Breeze oder Air40 wären besonders willkommen.

Danke vorab!

Frank
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Re: Ertragsberechnung über jährliche Durchnittsgeschwindigkeit!?

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Gepostet: 12.01.2014 - 18:22 Uhr  ·  #10
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