بررسی سرعت باد با استفاده از برازش چند جمله ای جهت محاسبه پتانسیل انرژی باد

اگرچه بخش عمده تولید برق ایران بر پایه سوخت های فسیلی است و هزینه سرمایه گذاری در مزارع بادی بیشتر از نیروگاه های فسیلی می باشد، اما با پیشرفت فناوری در توربین های بادی و در نظر گرفتن هزینه های اجتماعی و زیست محیطی، این نوع انرژی در ایران اقتصادی شده است. عدم آلودگی و حفاظت از محیط زیست، استفاده از انرژی رایگان، کاهش مصرف سوخت های فسیلی برای تولید برق، زمان کوتاه نصب و بهره برداری، حفظ ذخایر نفت برای نسل های آینده، ایجاد اشتغال و توسعه صنعتی از جمله مزایای استفاده از انرژی باد و انرژی های نو در ایران هستند.

بدیهی است محل نصب مولد بادی باید دارای سرعت متوسط بالا و جریان باد مناسب باشد. بنابراین مطالعه سرعت و سایر پارامترهای باد نخستین و مهم ترین گام در ارزیابی پتانسیل یک منطقه برای نصب نیروگاه بادی است. پارامترهایی که از اندازه گیری های زمانی باد به دست می آیند عبارت اند از: سرعت متوسط باد، سرعت باد به عنوان تابعی از جهت آن، توزیع فراوانی سرعت، توزیع اتصال سرعت باد، پارامترهای وایبول برای توزیع احتمال سرعت باد، پارامترهای وایبول به عنوان تابعی از جهت باد، و سرعت لحظه ای باد در بازه های زمانی ساعتی.

به منظور شناسایی مناطق با پتانسیل بالای باد، مرکز توسعه انرژی های نو در منطقه کلاته ملا اقدام به جانمایی توربین بادی می کند. روش این تحقیق نصب یک ایستگاه هواشناسی به ارتفاع ۴۰ متر و ثبت روزانه داده های هواشناسی و سرعت باد در بازه های زمانی ۱۰ دقیقه ای است. سپس داده های ثبت شده، تحلیل اولیه و پتانسیل منطقه برآورد شده و با شاخص های استاندارد مقایسه می شود. بر اساس این نتایج، تصمیم گیری در مورد احداث نیروگاه انجام خواهد شد.

ابتدا پتانسیل اولیه باد منطقه کلاته ملا با استفاده از کد محاسباتی و توزیع وایبول محاسبه شده و نتایج آن با بسته های نرم افزاری معتبر جهانی (WASP، Windpro) مقایسه شده است. سپس روش جدیدی برای محاسبه پتانسیل باد ارائه می شود. نتایج نشان می دهد که این منطقه دارای پتانسیل مناسبی برای احداث توربین های بادی است.

بر اساس مقدار میانگین سرعت باد در ارتفاع ۴۰ متر و چگالی توان محاسبه شده ، منطقه کلاته ملا در طبقه بندی منابع باد ، در رده مناطق قابل بهره برداری و مرزی قرار می گیرد .این موضوع نشان می دهد که منطقه مذکور از منظر توسعه سامانه های تولید انرژی بادی ، به ویژه در مقیاس متوسط ، دارای ظرفیت بالقوه قابل توجهی است .