Vindmøllers indflydelse for sejlads, vind og kite surfing

Transkript

1 Vindmøllers indflydelse for sejlads, vind og kite surfing Torben J. Larsen Den Gule hal Køge havn 29/8-

2 Baggrund Vindmøllers skyggevirkning er velkendt men kompleks. Største betydning indtil nu er betydning for produktion og laster af nabomøller i vindmølle parker. Med udgangspunkt i etableret viden blev vi bedt om at undersøge betydningen af en planlagt række møller i forbindelse med en nyt havneprojekt ved Hanstholm havn. Øst for havnen findes et verdens unikt område for vind og kite surfere 2 DTU Wind Energy, Technical University of Denmark

3 Kølvandet bag en vindmølle i drift Omsætningen af vindhastighed til energi sker gennem en opbremsning af vinden. Der dannes et hvirveltæppe umiddelbart bag møllen. Disse hvirvler nedbrydes 1-2 diametre nedstrøms til mindre turbulens hvirvler. Der er stadig en formindsket vindhastighed, der kan måles op til 20 diametre nedstrøms. Styrken aftager med afstanden. Når møllen har opnået max. produktion (ca. ved 12m/s), mindskes skyggevirkningen markant. 3 DTU Wind Energy, Technical University of Denmark

4 Mere simpel tilgang - Dynamic wake meander model Hastigheds reduktion Nedstrøms flytning Øget småskala turbulens Wind turbine wake De forskellige bidrag lægges sammen med den normale omgivende turbulens 4 DTU Wind Energy, Technical University of Denmark

5 Simulering af den nedstrøms flytning af kølvandets centerlinie Flytningen bestemmes direkte af den lavfrekvente atmosfæriske storskala turbulens. Jo mere turbulens jo større flytning til siden og i højden. DTU Wind Energy, Technical University of Denmark

6 Tellus Eksperimentet DTU Wind Energy, Technical University of Denmark

7 Results -1D line scan (1) DTU Wind Energy, Technical University of Denmark

8 Results -1D line scan (2) DTU Wind Energy, Technical University of Denmark

9 Results -1D line scan (3) DTU Wind Energy, Technical University of Denmark

10 Analysen for Hanstholm havn Møllernes skyggevirkning blev undersøgt vha. DWM modelen. Inflydelsen af bygninger blev også undersøgt WAsP engineering LINCON and SHELTER. 10 DTU Wind Energy, Technical University of Denmark

11 Vindhastigheden tiltager med højden Ændringen af vindhastighed bestemmes først og fremmest af landskabets ruhed Når vinden i navhøjde er over ca 12m/s reduceres kølvandet markant. Det svarer til ca. 10m/s (Hanstholm), 7m/s (Køge) i 10m højde 11 DTU Wind Energy, Technical University of Denmark

12 Influence of wind turbines 8m/s (10m height) 12 DTU Wind Energy, Technical University of Denmark

13 Influence of wind turbines 8m/s (10m height) 13 DTU Wind Energy, Technical University of Denmark

14 Influence of wind turbines 12m/s (10m height) 14 DTU Wind Energy, Technical University of Denmark

15 Influence of wind turbines 12m/s (10m height) 15 DTU Wind Energy, Technical University of Denmark

16 Tidsserier 5-20m, 8m/s, DTU Wind Energy, Technical University of Denmark

17 Tidsserier 5-20m, 8m/s, DTU Wind Energy, Technical University of Denmark

18 Tidsserier 5-20m, 12m/s, DTU Wind Energy, Technical University of Denmark

19 Tidsserier 5-20m, 8m/s, DTU Wind Energy, Technical University of Denmark

20 Konklusion De opstillede vindmøller bevirker et fald i middelvindhastighed samt et forøget turbulensniveau på læsiden af møllerne i vindsektoren Det påvirkede område er primært i den vestlige sektor Fiskefabrikken, hvor påvirkningen i det østlige område Hamborg er meget begrænset. Møllernes skyggevirkning falder markant for vindhastigheder over 10m/s (10m højde) da møllernes kontrol her begrænser effekten ved at dreje vingerne. Mest kritiske vind retning er 285, hvor bidrag fra flere møller på række virker samtidigt. Værste påvirkning i det nord-vestlige område kan give et fald i middelvind på 20% og et forøget turbulensniveau på 40%. Surfer området vil være påvirket, men primært for vindhastigheder lavere end benyttet til vind og kite-surfing og primært i området fiskefabrikken. Det vil principielt være muligt at nedregulere møllerne i særlige situationer som f.eks. afholdelse af VM el. lign. 20 DTU Wind Energy, Technical University of Denmark