风能资源在科尔盖特大学以及未来的建设可行性研究
市场:户外
组织:
科尔盖特大学
概要:
作为科尔盖特大学环境研究研讨会的一部分,一组学生的研究人员获得了研究级的气象站收集风速和风向数据,在风力涡轮机现场评估项目中使用。
布伦丹•劳伦和凯利亨德森
科尔盖特大学,哈密尔顿,NY
2008年5月
介绍
作为有权科尔盖特大学的环境学研讨会的一部分,“环境问题的跨学科研究:可替代能源,”一群学生地理学家,经济学家和物理学家形成了调查高露洁的潜力的总体目标风能集团承诺致力于构建一个程序开启或关闭高露洁的土地所有权风力涡轮机。在风能集团,我们的“数据分析和采集”分组负责(1)获得专业级的风速仪,(2)架设风速计在试验现场,(3)建立以风速和风向数据位点和(4)建模的数据设置为一个第三方的数据为同一记录期间,以促进进一步的分析。
风速计规格
在我们正确的风速计搜索,我们希望,可以采取同时也有数据记录功能都定向和速度数据的专业级设备。
1、风速计作物
我们的HOBO风速/方向智能传感器。
研究各种选项后,我们决定购买计算机公司HOBO风速/方向智能传感器。监测站也接受多达四个传感器,允许购买额外的智能传感器,用于测量其他天气参数或附加相同的风传感器在不同高度的风纹的可能性。风速计计算基于杯转速瞬时风速每三秒钟累积并通过计算平均通过指定记录间隔记录风速。定向数据使用每三秒累积的向量风向给出。在数据组给出的值是从在记录间隔矢量分量的总和计算的平均。
网站的具体细节(邦尼山,汉密尔顿,NY)
对于我们的测试地点,我们选择建立风速计伊恩•赫尔芬特教授的房子的屋顶,坐标ñ42◦50'130“W075◦31'004”和1520英尺的高空。使用便携式GPS装置获得这些测量。我们点的焊接钢管为5米(16.4英尺)随着设备本身作为一个桅杆安装使用。桅杆基部被沿电视天线,这是已经牢固地附着在赫尔芬特家的烟囱的长度固定垂直(使用金属夹)。完成的组件还需要一个接地套件包括附接到桅杆的跑了房子的一侧,并在一个铜杆打入地下终止底部铜布线的长度。接线也跑下来的房子一侧,从传感器到数据记录器,并进入在传感器被永久地连接到室内的电脑房子。我们的选址是理想的测试部位,因为我们的数据可以被不断地检查和检索由于计算机的接近传感器。
2、我们的风速计设置。
我们考虑到了我们的数据分析阻塞树。
记录程序信息
我们登录每隔5秒钟,缺口后,我们切换到十秒钟的时间间隔。该数据通过HOBOware软件进行数据记录器管理,数据图表和数据分析处理。该HOBOware软件以图形和表格形式的数据,记录阵风速度,风速,风向为每个登录的时间间隔。所述数据可以在该程序在一个指定的时间间隔,以显示平均值和最大值被操纵,或者它可以被导出到那里的数据进行分析,并错误可以超出软件的功能,至少进行校正(或Excel文件,超出了我们的软件的功能)的理解。数据记录我们一个月的产生约45万个数据点,我们出口到11共Excel文档。
鉴于需要数据来作为一个学期的班的时间限制内进行分析,我们想看看不到一年的时间接管了一段时间风速仪的数据能够可靠相比,第三方数据源来推断估计的限制在风速计网站年平均风速。为了做到这一点,我们不得不寻找一个可靠的来源,靠近哈密尔顿,NY的可能至少有每天的风速平均值的记录,在过去的一年。优选站点也将有类似的地形特征对那些在我们的风速计的部位。
数据和分析
一旦风速仪数据运行完成后,我们编译观察风速,并比较知名的第三方数据集的数据。因为选择(每点5秒,第一次记录来看,每点10秒,第二次运行)小的时间间隔,我们有一个非常大的数据集点。为了减少数据到一个可管理的数量,我们平均间隔五分钟增量。然后将数据进行平均每日平均值和总平均值(与在第三方数据提供的时间间隔进行比较)。风速计总平均来4.491867079英里每小时。
接下来,我们从两个科尔盖特大学供热站风速计和照片上传主办的汉密尔顿气象站考虑的第三方数据。从加热设备风速计数据被记录为每日平均。记录从今天(08年4月29日)扩大到大约前一年(07年5月1日)。超过这个时间,我们发现4.5301676英里每小时的平均值。对于地下气象信息,我们把现有的数据,平均每天在网上为我们的风速计被操作的时间。在这里我们发现0.946153846英里每小时平均(我们的方案期)。
从这些平均值的比较,一个趋势可以看出三个数据之间设定首先,从加热设备和邦尼希尔风速计平均值相对接近。我们可以在很大程度上考虑这两个网站相似。然而,比较地下气象平均值为供热厂和邦尼山风速平均值时,我们注意到大的出入。由地下气象平均值记录,较慢的速度是明确由于高程差,因为这个站是在一个较低的仰角(1134英尺)相比,加热设备和邦尼希尔风速计。此外,我们怀疑一个大的障碍与天气地铁站的干扰,由于风速值并记录整个慢风速较大差异。
在这方面,我们接下来考虑,将影响到邦尼山风速计数据点的任何障碍。我们观察第一个已知的障碍是其中记录器冻结在零风速和阵风速度数据的一大片。这是第一次从08年3月27日19点51分44秒观察到 - 08年3月28日10时33分09秒,并通过风速计杯代替冻结引起的。
这些研究结果比较在我们工作组的地理学家做高露洁土地所有权的风能潜力的GIS分析之后,我们想树立我们对比克斯财产风速计,位于黎巴嫩旁边的池塘西摩乡。为了建立我们的风速仪在这个新的网站,我们需要构造一个拉线塔,将至少延长标准33英尺关上自己的(即地面没有在由Helfants的房子所提供的附加高度我们第一位置)。此外,理想情况下,数据将在此位置采取了整整一年。我们将建立在一个开放的领域中间的风速计,所以障碍物将不再在我们的数据分析的一个因素。目前,我们正得出结论推断有关数据收集的小周期的年平均风速的准确性任何由于大量的到我们收集的数据贡献误差因素。待批准建设提出的网站上,该项目将在五月下旬开始至2008年六月初只有在年度数据收集在比克斯网站,我们也做了类似的分析,到数据集的一个子集之后,我们才能得出关于intrannual外推的准确性结论。
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