Tuulivoimalan tehontuotto : toteutuminen käytännössä

Abstract

Työn tarkoituksena oli tutkia käytännössä toteutunutta tuulivoiman tuotantoa eräässä kotimaisessa tuulipuistossa. Tutkimusta varten saatiin hanketoteuttajalta kahdelta vuorokaudelta mittausdataa, joka sisälsi hetkittäisen keskituulennopeuden ja voimalan tuottaman tehon jaettuna kymmenen sekunnin ajanjaksoihin, joista kustakin oli mitattu näiden suureiden keskiarvot kyseisellä aikavälillä.

Mittausdata järjestettiin voimaloittain suuruusjärjestykseen suhteutettuna tuulennopeuteen. Tämä mahdollisti tarkastelun siitä, kuinka hyvin tuulivoimaloiden teoreettiset tehokäyrät toteutuvat käytännössä. Mittausdatasta piirrettiin kuvaaja, josta voitiin todeta voimalan oletettu nimellisteho sekä nähdä nopeudet, joissa syystä tai toisesta sähköntuotanto ei vastaa voimalan maksimia, joka olisi saatavissa kyseisellä tuulennopeudella.

Lopuksi laskettiin, paljonko tehoa jäi tuottamatta, kun toimittiin nimellisen tuulennopeuden yläpuolella, ja samaan aikaan voimala ei tuottanut nimellistehoa, joka siitä olisi ollut saatavissa. Lopuksi etsittiin syitä, miksi näin on, mutta datan puutteellisuudesta johtuen havainnot rajoittuvat yleiselle tasolle, jota voidaan tietää tuulivoimaloiden käyttäytymisestä.

The purpose of the work was to study the actual production of wind power in a Finnish wind farm. For the study, measurement data were collected from the project implementer for two days. It included the instantaneous average wind speed and the power generated by the power plant divided into ten-second time periods. Each of these measurements had calculated the averages of these variables during that period.

The measurement data were arranged by power order in relation to wind speed. This made it possible to examine how well the theoretical power curves of wind turbines are realized in real time. From the measurement data, a graph was drawn from which the assumed rated power of the power plant could be determined, as well as the speeds at which, for one reason or another, the electricity production did not correspond to the maximum power that would be available at that wind speed.

Finally, the difference between the actual power produced and the expected power when the turbines operate above the nominal wind speed was calculated. The cause of such discrepancy needs further research before generalizing the result.