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
