Instytut Meteorologii i Gospodarki WodnejInstytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej

OŚRODEK METEOROLOGIIOŚRODEK METEOROLOGII

wykonuje specjalistyczną ocenęwykonuje specjalistyczną ocenę

w różnych skalach przestrzennych w różnych skalach przestrzennych

i stopniach szczegółowościi stopniach szczegółowości.

I. SKALA REGIONALNAI. SKALA REGIONALNA

INFORMACJE W SKALI REGIONALNEJ (KRAJOWEJ) INFORMACJE W SKALI REGIONALNEJ (KRAJOWEJ) OBEJMUJĄ:OBEJMUJĄ:

A.A. 1. określenie wartości średniej rocznej i sezonowych (dla czterech pór roku) prędkości prędkości wiatru w m/swiatru w m/s na dowolnej wysokości z zakresu poziomów 10 - 80 m n.p.gr. i terenu otwartego (klasa szorstkości 0-1, uzyskane na podstawie wieloletnich danych pomiarowych ze stacji meteorologicznych pracujących w standardach Światowej Organizacji Meteorologicznej. Każda ze stacji reprezentuje charakterystyczną strukturę pola wiatru, na podstawie którego obliczana jest także prędkość wiatru dla rejonu wskazanego przez przyszłego inwestora;

B.Zakres informacji jak w punkcie A, lecz dla wybranego przez Ośrodek Meteorologii IMGW rejonu na życzenie przyszłego inwestora.

2. określenie średniej rocznej i sezonowych wielkości energii wiatru brutto w kWh z 1 m energii wiatru brutto w kWh z 1 m 22 powierzchni nakreślonej skrzydłami siłowni wiatrowej na wymienionych wysokościach i w terenie otwartym (klasa szorstkości 0-1) dla rejonu wskazanego przez przyszłego inwestora.

II. SKALA LOKALNAII. SKALA LOKALNAINFORMACJE W SKALI LOKALNEJ OBEJMUJĄ:INFORMACJE W SKALI LOKALNEJ OBEJMUJĄ:

A.A.1. wizualną ocenę terenu wskazanego przez przyszłego inwestora lub wybranego przez eksperta IMGW pod kątem doboru optymalnego miejsca lokalizacji siłowni wiatrowej (wiatrowych), w przypadku uzyskania pozytywnych wyników pierwszego etapu ekspertyzy, 2. wybór proponowanej (proponowanych) lokalizacji uzasadniany jest w specjalistycznym opracowaniu przekazywanym Zleceniodawcy.

B.1.Szczegółową oceną zasobów energii wiatru dla

wybranego miejsca lokalizacji jednej siłowni lub farmy obliczoną przy zastosowaniu specjalnego (duńskiego) programu matematyczno-fizycznego WAsP, w tym:

• trójwymiarową mapę identyfikującą położenie lokalizacji przyszłej elektrowni wiatrowEJ,• histogram prędkości wiatru obliczony

teoretycznym rozkładem Weibulla;• określenie zasobów energii użytecznej wiatru

brutto w W/m2, na wysokościach od 10 - 80 m n.p.gr. oraz ich wielkości w rozbiciu na dwanaście kierunków wiatru • roczną produkcję energii brutto w MWh dla wybranych typów siłowni wiatrowych pod

warunkiem dostarczenia krzywej mocy dla

proponowanego typu siłowni.

Na kolejnych obrazach pokazano:

1. Przykład terenu o bardzo dobrych walorach energetycznych oraz poprawnie zlokalizowaną siłownię wiatrową.

Autor zdjęcia wykonanego z samolotu: Leon Leon RybczyńskiRybczyński

2. Przykład terenu o niekorzystnych walorach energetycznych wiatru.

Autor zdjęcia wykonanego podczas wizji lokalnej terenu:

Michał Kowalewski-Michał Kowalewski- Ośrodek Ośrodek MeteorologiiMeteorologii

Teren mniej korzystny

Wyniki ekspertyzy badawczej Wyniki ekspertyzy badawczej prezentowane są w postaci prezentowane są w postaci tabeltabel, , wykresówwykresów oraz oraz komentarza merytorycznegokomentarza merytorycznego w oparciu o w oparciu o wieloletnie serie danych pomiarowych oraz wieloletnie serie danych pomiarowych oraz cechy lokalne danego obszaru. Jedynie tak cechy lokalne danego obszaru. Jedynie tak opracowane dane stanowią miarodajną opracowane dane stanowią miarodajną podstawę oceny zasobów energii wiatru.podstawę oceny zasobów energii wiatru. Tylko informacja oparta na długich Tylko informacja oparta na długich seriach pomiarowych jest merytorycznie seriach pomiarowych jest merytorycznie poprawną i wiarygodną, bowiem uwzględnia poprawną i wiarygodną, bowiem uwzględnia wieloletnią zmienność prędkości i energii wieloletnią zmienność prędkości i energii wiatru, które to elementy wykazują w naszym wiatru, które to elementy wykazują w naszym klimacie bardzo duże różnice z roku na rok. klimacie bardzo duże różnice z roku na rok.

Jednoroczne serie danych pomiarowychJednoroczne serie danych pomiarowychnie upoważniają do wiarygodnej nie upoważniają do wiarygodnej

oceny zasobów energii wiatru w danym rejonie. oceny zasobów energii wiatru w danym rejonie.

PRZYKŁADOWEPRZYKŁADOWEELEMENTYELEMENTY

OPRACOWAŃOPRACOWAŃ

ŁEBA

3,5

4,0

4,5

5,0

5,5

6,0

6,51971

1973

1975

1977

1979

1981

1983

1985

1987

1989

1991

1993

1995

1997

1999

2001

2003

2005

Lata

m/s

Serie1 Wielom. (Serie1)

WARSZAWA

3,5

4,0

4,5

5,0

1971

1973

1975

1977

1979

1981

1983

1985

1987

1989

1991

1993

1995

1997

1999

2001

2003

2005

Lata

m/s

Serie1 Wielom. (Serie1)

RZESZÓW

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

1971

1973

1975

1977

1979

1981

1983

1985

1987

1989

1991

1993

1995

1997

1999

2001

2003

2005

Lata

m/s

Serie1 Wielom. (Serie1)

Zmienność z roku na rok Zmienność z roku na rok średniej rocznej prędkości średniej rocznej prędkości

wiatru w m/swiatru w m/s w okresie 1971-2005 w okresie 1971-2005

na wysokości 30 mna wysokości 30 mnad pow. gruntunad pow. gruntu

oraz tendencje wieloletnieoraz tendencje wieloletnie

Średnia prędkość wiatru w m/s na wybranych wysokościach (np. 30 i 50 m n. p. gr.) dla terenu otwartego i klasy szorstkości 0 - 1 w miejscowości X:

Pory roku Wysokość 30 m Wysokość 50 m

Wiosna 5,4 5,9

Lato 4,8 5,2

Jesień 5,9 6,4

Zima 6,2 6,8

Rok 5,6 6,1

Użyteczna energia brutto w kWh z jednego m2 powierzchni zakreślonej skrzydłami siłowni na wys. 30 i 50 m n. p. gr. w terenie otwartym i klasie szorstkości 0-1 w miejscowości X:

Pory roku Wysokość 30 m Wysokość 50 m

Wiosna 536 674

Lato 363 457

Jesień 650 818

Zima 811 1021

Rok 2360 2970

V (w %)

<1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 13 15 17 >17

0 6.3 10.8 16.9 16.3 14.8 11.4 8.0 5.3 4.9 4.1 1.0 0.1 0.1 0.0

30 3.5 6.4 14.2 15.6 15.9 15.7 10.6 7.9 5.1 4.0 0.9 0.2 0.0 0.0

60 3.7 7.2 13.4 15.6 15.1 14.1 10.5 8.5 6.2 4.7 0.7 0.2 0.0 0.0

90 4.2 11.7 17.6 16.8 14.8 12.4 7.7 6.2 3.8 3.4 0.8 0.4 0.0 0.0

120 4.8 13.0 18.2 15.7 14.3 11.3 8.6 5.5 4.6 3.5 0.5 0.1 0.0 0.0

150 3.8 12.3 16.7 16.7 15.2 12.2 8.7 6.0 4.3 3.2 0.7 0.1 0.0 0.0

180 2.4 12.2 18.8 17.3 14.5 12.0 8.6 5.4 4.0 3.8 0.8 0.2 0.0 0.0

210 2.0 7.9 14.0 14.6 12.9 11.6 9.3 8.3 6.8 8.2 3.3 1.0 0.2 0.0

240 2.1 4.6 6.3 7.6 8.6 9.8 9.3 8.9 9.0 15.3 9.7 5.8 1.7 1.4

270 1.9 3.7 6.1 8.2 8.8 10.2 9.7 9.9 10.1 14.9 8.2 4.2 2.1 1.9

300 4.1 5.8 11.5 15.3 13.8 12.9 9.3 8.4 7.1 7.6 2.5 0.9 0.4 0.3

330 5.7 9.3 17.2 17.0 15.0 11.9 8.0 6.6 4.8 3.6 0.7 0.1 0.0 0.0

Suma 3.2 8.1 13.2 13.8 12.9 11.9 9.2 7.6 6.4 7.6 3.4 1.6 0.6 0.5

Częstość występowania klas prędkości wiatru v (m/s) z poszczególnych Częstość występowania klas prędkości wiatru v (m/s) z poszczególnych kierunków kierunków dla rejonu przewidzianego pod lokalizację siłowni wiatrowej obliczona dla rejonu przewidzianego pod lokalizację siłowni wiatrowej obliczona rozkładem Weibulla.rozkładem Weibulla.

Roczna częstość występowania wiatruRoczna częstość występowania wiatru z poszczególnych kierunkówz poszczególnych kierunków

 

Kierunki wiatru(stopnie)

0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330

Częstość w %

4,2 7,5 7,3 6,3 5,5 7,1 11,1 13,1 12,8 13,8 6,5 4,6

80

90

100

110

120

130

140

150

160

170

180

190

200

210

220

N

S

Ukształtowanie terenu w okolicy posadowienia siłowni wiatrowej Ukształtowanie terenu w okolicy posadowienia siłowni wiatrowej Mapa przedstawia obszar 400 km2.Mapa przedstawia obszar 400 km2.Ze względu na wymogi modelu, stopień generalizacji wzrasta w miarę Ze względu na wymogi modelu, stopień generalizacji wzrasta w miarę oddalania się od punktu centralnegooddalania się od punktu centralnego..

Róża wiatru dla stacji Róża wiatru dla stacji meteorologicznej.meteorologicznej.Okres: 1966-2005. Okres: 1966-2005. Okręgi Okręgi poprowadzone są co 5%.poprowadzone są co 5%.0

5

10

150°

30°

60°

90°

120°

150°

180°

210°

240°

270°

300°

330°

`

Rozkład prędkości wiatru Rozkład prędkości wiatru mierzonej na stacji mierzonej na stacji meteorologicznej.meteorologicznej.SłupkamiSłupkami przedstawiono rozkład przedstawiono rozkład empiryczny, empiryczny, linią ciągłąlinią ciągłą – rozkład – rozkład teoretyczny Weibullateoretyczny Weibulla, , ooś poziomaś pozioma – prędkości wiatru co 1m/s, – prędkości wiatru co 1m/s, oś oś pionowapionowa – częstość (%). – częstość (%).

Energia użyteczna wiatru dla przykładowych wysokości i typu siłowni oraz procentowy udział energii wiatru z dwunastu kierunków w wybranym miejscu pod lokalizację siłowni wiatrowej:Oznaczenia: % - częstość występowania wiatru z danego sektora, E% - procentowy udział użytecznej energii wiatru z poszczególnych kierunków, A, k - współczynniki rozkładu Weibulla,,

M – średnia prędkość wiatru, E – energia użyteczna a W/m2

Charakterystyki prędkości i energii wiatru na wybranych wysokościach

60m n. p. g.60m n. p. g. M=5,5 m/s E=186 W/m M=5,5 m/s E=186 W/m22 880m n. p. g.0m n. p. g. M=6,1 m/s E=243 W/m M=6,1 m/s E=243 W/m22

Sektor A K % E% Sektor A K % E%

0 5,3 2,18 6,6 4,1 0 5,8 2,35 6,6 4,1

30 4,9 2,15 6,8 3,4 30 5,5 2,32 6,8 3,6

60 5,9 1,96 5,8 5,4 60 6,6 2,10 5,8 5,4

90 4,6 1,93 6,2 2,8 90 5,1 2,07 6,2 2,9

120 5,8 2,03 7,3 6,2 120 6,3 2,17 7,3 6,0

150 6,4 2,27 7,7 8,2 150 7,0 2,41 7,7 7,9

180 6,4 2,25 7,3 7,7 180 7,2 2,37 7,3 8,0

210 6,7 2,32 10,5 12,3 210 7,5 2,45 10,5 12,4

240 6,8 2,31 14,0 16,7 240 7,7 2,47 14,0 17,4

270 7,0 2,16 12,2 16,3 270 7,8 2,30 12,2 15,7

300 7,0 2,22 8,3 11,1 300 7,9 2,33 8,3 11,1

330 5,7 2,13 7,3 5,7 330 6,3 2,28 7,3 5,7

Razem 6,2 2,09 Razem 6,9 2,21

Porównanie produkcji energii dla przykładowych siłowni Porównanie produkcji energii dla przykładowych siłowni wiatrowych możliwych do lokalizacji na wskazanym terenie.wiatrowych możliwych do lokalizacji na wskazanym terenie.

Typ moc[kW] wys[m] v[m/s] E [W/m2] Moc[GWh/rok]siłowni

ENERCON E82 2000 min. wys. siłowni 70 5,7 206 4,126

max. wys. siłowni 108 6,5 287 5,416 ERICON E70 2300 min. wys. siłowni 58 5,4 181 2,923 max. wys. siłowni 113 6,6 301 4,624 VESTAS V90 2000 min. wys. siłowni 80 5,9 225 4,642 max. wys. siłowni 105 6,4 278 5,493 VESTAS V80 2000 min. wys. siłowni 60 5,5 186 3,060 max. wys. siłowni 100 6,3 263 4,175VESTAS V80 1800 min. wys. siłowni 60 5,5 186 2,993 max. wys. siłowni 78 5,9 221 3,529

0

50

100

150

200

250

300

350

30 40 50 60 70 80 90 100 110 120wysokość

ener

gia

bru

tto

0123456789

10

0 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120wysokość

prę

dko

ść w

iatr

u

Zależność użytecznej energii wiatru (W/m2) od wysokości nad poziom grunt

Zależność prędkości wiatru (m/s) od wysokości nad poziom gruntu

   NAZWY STREF:   I wybitnie korzystna II bardzo korzystna III korzystna IV mało korzystna

V niekorzystna                  

WAŻNE INFORMACJEWAŻNE INFORMACJE

☺☺Informacja dla decydentów finansowych i inwestorówInformacja dla decydentów finansowych i inwestorówOśrodek Meteorologii Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej informuje, Ośrodek Meteorologii Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej informuje, że we wszystkich opracowaniach dotyczących oceny zasobów energii wiatru wykorzystane że we wszystkich opracowaniach dotyczących oceny zasobów energii wiatru wykorzystane są pomiary prędkości i kierunków wiatru prowadzone na stacjach meteorologicznych są pomiary prędkości i kierunków wiatru prowadzone na stacjach meteorologicznych zgodnie z zaleceniami Światowej Organizacji Meteorologicznej. Równocześnie informujemy, zgodnie z zaleceniami Światowej Organizacji Meteorologicznej. Równocześnie informujemy, że Urząd Komitetu Integracji Europejskiej potwierdził przyznanie przez Komisję Europejską że Urząd Komitetu Integracji Europejskiej potwierdził przyznanie przez Komisję Europejską dla Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej statusu Mandated Bodydla Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej statusu Mandated Body

☺☺ Ośrodek Meteorologii IMGW Ośrodek Meteorologii IMGW nie uwzględnianie uwzględnia w swych standardowych opiniach zagadnień w swych standardowych opiniach zagadnień związanych z planami zagospodarowania przestrzennego danego rejonu oraz wymogów związanych z planami zagospodarowania przestrzennego danego rejonu oraz wymogów ochrony środowiska obowiązujących na danym obszarzeochrony środowiska obowiązujących na danym obszarze

☺☺ Przy składaniu zamówienia należy podać nr NIP i wyrazić zgodę na wystawienie faktury Przy składaniu zamówienia należy podać nr NIP i wyrazić zgodę na wystawienie faktury VAT bez podpisu VAT bez podpisu

Zamówienia prosimy przesyłać na adres:Zamówienia prosimy przesyłać na adres:Dr hab. Halina Lorenc, prof. IMGWDr hab. Halina Lorenc, prof. IMGWInstytut Meteorologii i Gospodarki WodnejInstytut Meteorologii i Gospodarki WodnejOśrodek MeteorologiiOśrodek Meteorologiiul. Podleśna 61ul. Podleśna 6101-673 Warszawa01-673 Warszawatel. (22) 56-94-171 fax. (22) 56-94-169 tel. (22) 56-94-171 fax. (22) 56-94-169 E-mail: E-mail: halina_lorenc@imgw.pl..lub sekretariat lub sekretariat elzbieta.skibowska@imgw.pl