Wind resource assessment
காற்றாலை வள மதிப்பீடு என்பது காற்றாலை மின் உற்பத்தியாளர்கள் ஒரு காற்றாலை பண்ணையின் எதிர்கால ஆற்றல் உற்பத்தியை மதிப்பிடும் செயல்முறையாகும். காற்றாலை பண்ணைகளின் வெற்றிகரமான வளர்ச்சிக்கு துல்லியமான காற்றாலை வள மதிப்பீடுகள் முக்கியமானவை. 1970 களின் பிற்பகுதியில் முதல் காற்றாலை பண்ணைகள் உருவாக்கப்பட்டதிலிருந்து நவீன காற்றாலை வள மதிப்பீடுகள் நடத்தப்படுகின்றன. பயன்படுத்தப்பட்ட முறைகள் டென்மார்க்கில் டெவலப்பர்கள் மற்றும் ஆராய்ச்சியாளர்களால் முன்னோடியாக இருந்தன, அங்கு நவீன காற்றாலை மின் தொழில் முதன்முதலில் உருவாக்கப்பட்டது. காற்று வள வரைபடங்கள் காற்று ஆற்றல் வள திறனின் உயர் தெளிவுத்திறன் வரைபடம் பாரம்பரியமாக நாடு மட்டத்தில் அரசு அல்லது ஆராய்ச்சி நிறுவனங்களால் மேற்கொள்ளப்படுகிறது, இது செயல்முறையின் சிக்கலான தன்மை மற்றும் தீவிரமான கணினி தேவைகள் காரணமாகும். இருப்பினும், 2015 ஆம் ஆண்டில் டென்மார்க் தொழில்நுட்ப பல்கலைக்கழகம், தூய்மையான எரிசக்தி அமைச்சகத்தின் கட்டமைப்பின் கீழ், உலகளாவிய காற்று வள திறன் குறித்த இலவச தரவுகளை வழங்க உலகளாவிய காற்று அட்லஸை (பதிப்பு 1) அறிமுகப்படுத்தியது. குளோபல் விண்ட் அட்லஸ் நவம்பர் 2017 இல் (பதிப்பு 2) உலக வங்கியுடன் இணைந்து மீண்டும் தொடங்கப்பட்டது, காற்று வள வரைபடங்கள் இப்போது அனைத்து நாடுகளுக்கும் 250 மீ தெளிவுத்திறனில் கிடைக்கின்றன. இதே போன்ற மற்றொரு சர்வதேச உதாரணம் ஐரோப்பிய விண்ட் அட்லஸ் ஆகும், இது ஐரோப்பிய ஒன்றியத்தால் நிதியளிக்கப்பட்ட புதிய ஐரோப்பிய விண்ட் அட்லஸ் திட்டத்தின் கீழ் புதுப்பிக்கப்படும் பணியில் உள்ளது. நாட்டின் காற்று வள வரைபடங்களின் எடுத்துக்காட்டுகளில் கனேடிய விண்ட் அட்லஸ், அமெரிக்காவின் விண்ட் ரிசோர்ஸ் அட்லஸ் மற்றும் 2013 ஆம் ஆண்டில் ஈஎஸ்எம்ஏபி தொடங்கிய முன்முயற்சியின் கீழ் உலக வங்கியால் வெளியிடப்பட்ட தொடர்ச்சியான காற்று வரைபடங்கள் ஆகியவை அடங்கும். இது ஐக்கிய நாடுகளின் சுற்றுச்சூழல் திட்டத்தின் முந்தைய முன்முயற்சியான சூரிய மற்றும் காற்று எரிசக்தி வள மதிப்பீடு (எஸ். டபிள்யூ. இ. ஆர். ஏ) திட்டத்தைத் தொடர்ந்து 2002 ஆம் ஆண்டில் உலகளாவிய சுற்றுச்சூழல் வசதியின் நிதியுதவியுடன் தொடங்கப்பட்டது. இருப்பினும், தரவு தரம், முறை மற்றும் வெளியீட்டு தீர்மானம் ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் இந்த நாட்டின் காற்று வள வரைபடங்கள் பெரும்பாலும் குளோபல் விண்ட் அட்லஸால் முறியடிக்கப்பட்டுள்ளன. மேற்கூறிய உலகளாவிய மற்றும் நாட்டின் வரைபட வெளியீடுகள் மற்றும் பல, சர்வதேச புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி நிறுவனம் (ஐ. ஆர். இ. என். ஏ) உருவாக்கிய புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றலுக்கான உலகளாவிய அட்லஸ் வழியாகவும் கிடைக்கின்றன, இது காற்று மற்றும் பிற புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி வளங்களின் முயற்சி குறித்த பொதுவில் கிடைக்கும் ஜி. ஐ. எஸ் தரவை ஒன்றிணைக்கிறது. காற்று எதிர்பார்ப்பு அத்தகைய வரைபடங்களைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் தொடங்கலாம், ஆனால் துல்லியம் மற்றும் சிறந்த விவரங்கள் இல்லாததால் அவை காற்றின் வேகத் தரவைச் சேகரிப்பதற்கான தளங்களின் ஆரம்பத் தேர்வுக்கு மட்டுமே பயனுள்ளதாக இருக்கும். குறிப்பாக நிறுவப்பட்ட அனிமோமீட்டர் நிலையங்களிலிருந்து தரை அடிப்படையிலான அளவீடுகளின் எண்ணிக்கை அதிகரித்து வருவதாலும், நியமிக்கப்பட்ட காற்றாலை பண்ணைகளிலிருந்து இயக்க தரவுகளாலும், பல நாடுகளில் காற்று வள வரைபடங்களின் துல்லியம் காலப்போக்கில் மேம்பட்டுள்ளது, இருப்பினும் பெரும்பாலான வளரும் நாடுகளில் பாதுகாப்பு இன்னும் குறைவாக உள்ளது. மேலே பட்டியலிடப்பட்டுள்ள பொதுவில் கிடைக்கக்கூடிய ஆதாரங்களுடன் கூடுதலாக, வரைபடங்கள் சிறப்பு ஆலோசனைகள் மூலம் வணிக தயாரிப்புகளாகக் கிடைக்கின்றன, அல்லது ஜிஐஎஸ் மென்பொருளைப் பயன்படுத்துபவர்கள் அமெரிக்க தேசிய புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி ஆய்வகத்தின் உயர் தெளிவுத்திறன் காற்று தரவு தொகுப்பு போன்ற பொதுவில் கிடைக்கும் ஜிஐஎஸ் தரவைப் பயன்படுத்தி தங்கள் சொந்த தயாரிப்பை உருவாக்கலாம். துல்லியம் மேம்பட்டிருந்தாலும், காற்று வள வரைபடங்கள், பொது அல்லது வணிக ரீதியானவை, பயன்பாட்டு அளவிலான காற்று உற்பத்தி திட்டங்களுக்கான தள அளவீடுகளின் தேவையை நீக்கும் என்பது சாத்தியமில்லை. இருப்பினும், மேப்பிங் தளத்தை அடையாளம் காணும் செயல்முறையை விரைவுபடுத்த உதவும், மேலும் உயர்தர, தரை அடிப்படையிலான தரவு இருப்பது, தளத்தில் அளவீடுகள் சேகரிக்கப்பட வேண்டிய நேரத்தைக் குறைக்கும். பல ஆண்டுகளாக காற்றின் வேகம் மற்றும் மின் அடர்த்தி ஆகியவற்றை சராசரியாக மதிப்பிடும் 'நிலையான' காற்று வள அட்லஸ்களுக்கு கூடுதலாக, Renewables.ninja போன்ற கருவிகள் வெவ்வேறு காற்று விசையாழி மாதிரிகளிலிருந்து காற்றின் வேகம் மற்றும் மின் வெளியீட்டின் நேர மாறுபடும் உருவகப்படுத்துதல்களை ஒரு மணிநேர தெளிவுத்திறனில் வழங்குகின்றன. அளவீடுகள் ஒரு காற்றாலை பண்ணையின் ஆற்றல் உற்பத்தியை மதிப்பிடுவதற்கு, டெவலப்பர்கள் முதலில் அந்த இடத்தில் காற்றை அளவிட வேண்டும். அனிமோமீட்டர்கள், காற்று வேன்கள் மற்றும் சில நேரங்களில் வெப்பநிலை, அழுத்தம் மற்றும் உறவினர் ஈரப்பதம் சென்சார்கள் பொருத்தப்பட்ட வானிலை கோபுரங்கள் நிறுவப்பட்டுள்ளன. வருடாந்திர பிரதிநிதி காற்று வேக அதிர்வெண் விநியோகத்தை கணக்கிட இந்த கோபுரங்களிலிருந்து தரவு குறைந்தது ஒரு வருடத்திற்கு பதிவு செய்யப்பட வேண்டும். ஆன்-சைட் அளவீடுகள் பொதுவாக குறுகிய காலத்திற்கு மட்டுமே கிடைப்பதால், அருகிலுள்ள நீண்ட கால குறிப்பு நிலையங்களிலிருந்தும் (பொதுவாக விமான நிலையங்களில்) தரவு சேகரிக்கப்படுகிறது. இந்த தரவு ஆன்-சைட் அளவிடப்பட்ட தரவை சரிசெய்ய பயன்படுத்தப்படுகிறது, இதனால் சராசரி காற்றின் வேகம் ஆன்-சைட் அளவீடுகள் கிடைக்காத நீண்ட காலத்தின் பிரதிநிதியாக இருக்கும். இந்த வரைபடங்களின் பதிப்புகளை விண்ட் நேவிகேட்டர் போன்ற மென்பொருள் பயன்பாடுகளுடன் காணலாம் மற்றும் பயன்படுத்தலாம். கணக்கீடுகள் முன்மொழியப்பட்ட காற்றாலை பண்ணை திட்டத்தின் ஆற்றல் உற்பத்தியை துல்லியமாக மதிப்பிடுவதற்கு பின்வரும் கணக்கீடுகள் தேவைப்படுகின்றனஃ வானிலை கோபுரங்களுக்கு இடையிலான தொடர்புகள்ஃ பல வானிலை கோபுரங்கள் பொதுவாக பெரிய காற்றாலை பண்ணை தளங்களில் நிறுவப்படுகின்றன. ஒவ்வொரு கோபுரத்திற்கும், தரவு இல்லாத ஆனால் மற்றொரு ஆன்-சைட் கோபுரத்தில் பதிவு செய்யப்பட்ட காலங்கள் இருக்கும். குறைந்த சதுர நேரியல் பின்னடைவுகள் மற்றும் பிற, அதிக காற்று-குறிப்பிட்ட பின்னடைவு முறைகள் காணாமல் போன தரவை நிரப்ப பயன்படுத்தப்படலாம். கோபுரங்கள் ஒன்றுக்கொன்று அருகில் (சில கிமீ தூரம்) அமைந்திருந்தால், வெவ்வேறு கோபுரங்களில் உள்ள சென்சார்கள் ஒரே வகையைச் சேர்ந்தவை மற்றும் தரையில் இருந்து ஒரே உயரத்தில் பொருத்தப்பட்டிருந்தால் இந்த தொடர்புகள் மிகவும் துல்லியமானவை. நீண்ட கால வானிலை நிலையங்களுக்கும் அந்த இடத்திலுள்ள வானிலை கோபுரங்களுக்கும் இடையிலான தொடர்புகள்ஃ காற்று ஆண்டுக்கு ஆண்டு மாறுபடும் என்பதால், உற்பத்தி செய்யப்படும் மின்சாரம் காற்றின் வேகத்தின் கனசதுரத்துடன் தொடர்புடையது என்பதால், குறுகிய கால (<5 ஆண்டுகள்) அந்த இடத்தின் அளவீடுகள் மிகவும் தவறான ஆற்றல் மதிப்பீடுகளுக்கு வழிவகுக்கும். எனவே, அருகிலுள்ள நீண்ட கால வானிலை நிலையங்களிலிருந்து (பொதுவாக விமான நிலையங்களில் அமைந்துள்ள) காற்றின் வேகத் தரவு ஆன்-சைட் தரவை சரிசெய்ய பயன்படுத்தப்படுகிறது. குறைந்தபட்ச சதுர நேரியல் பின்னடைவுகள் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, இருப்பினும் பல முறைகளும் உள்ளன. அளவிடப்பட்ட காற்றின் வேகத்தை விசையாழி மைய உயரத்திற்கு விரிவுபடுத்த செங்குத்து வெட்டுஃ நவீன காற்று விசையாழிகளின் மைய உயரங்கள் பொதுவாக 80 மீ அல்லது அதற்கு மேற்பட்டவை, ஆனால் டெவலப்பர்கள் பெரும்பாலும் அமெரிக்காவில் எஃப். ஏ. ஏ அனுமதி தேவைப்படுவதால் 60 மீட்டருக்கும் அதிகமான உயர கோபுரங்களை நிறுவ தயங்குகிறார்கள், மேலும் செலவுகள். பவர் லா மற்றும் லாக் லா செங்குத்து வெட்டு சுயவிவரங்கள் அளவிடப்பட்ட காற்றின் வேகத்தை மைய உயரத்திற்கு விரிவுபடுத்துவதற்கான மிகவும் பொதுவான முறைகள் ஆகும். ஒரு தளத்தின் குறுக்கே காற்றின் வேகத்தை விரிவுபடுத்த காற்றின் ஓட்ட மாதிரிஃ நிலப்பரப்பு சிக்கலானது (மலைப்பாங்கானது) அல்லது கரடுமுரடான மாற்றங்கள் (தாவரங்கள் அல்லது கட்டிடங்களின் உயரம்) இருந்தால் காற்றின் வேகம் ஒரு காற்றுப் பண்ணை தளத்தின் குறுக்கே கணிசமாக மாறுபடும். பாரம்பரிய WASP நேரியல் அணுகுமுறை அல்லது புதிய CFD அணுகுமுறையை அடிப்படையாகக் கொண்ட காற்று ஓட்ட மாடலிங் மென்பொருள், காற்றின் வேகத்தில் இந்த மாறுபாடுகளைக் கணக்கிட பயன்படுத்தப்படுகிறது. காற்றாலை விசையாழி உற்பத்தியாளரின் மின் வளைவைப் பயன்படுத்தி ஆற்றல் உற்பத்திஃ நீண்ட கால மைய உயர காற்றின் வேகம் கணக்கிடப்படும்போது, காற்றாலை பண்ணையில் உள்ள ஒவ்வொரு விசையாழியின் மொத்த மின் ஆற்றல் உற்பத்தியைக் கணக்கிட உற்பத்தியாளரின் மின் வளைவு பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஆற்றல் இழப்பு காரணிகளின் பயன்பாடுஃ ஒரு காற்றாலை பண்ணையின் நிகர ஆற்றல் உற்பத்தியைக் கணக்கிட, மொத்த ஆற்றல் உற்பத்தியில் பின்வரும் இழப்பு காரணிகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றனஃ காற்று விசையாழி விழித்தெழுந்த இழப்பு காற்று விசையாழி கிடைப்பது மின் இழப்புகள் பிளேடு சீரழிவு பனி/அழுக்கு/பூச்சிகள் உயர்/குறைந்த வெப்பநிலை பணிநிறுத்தம் கட்டம் சிக்கல்கள் காரணமாக அதிக காற்று வேகம் பணிநிறுத்தம் மென்பொருள் பயன்பாடுகள் காற்று சக்தி டெவலப்பர்கள் காற்று வளங்களை மதிப்பிட பல்வேறு வகையான மென்பொருள் பயன்பாடுகளைப் பயன்படுத்துகின்றனர். காற்று தரவு மேலாண்மை காற்று தரவு மேலாண்மை மென்பொருள் காற்று தரவைச் சேகரித்தல், சேமித்தல், மீட்டெடுப்பது, பகுப்பாய்வு செய்தல் மற்றும் சரிபார்க்க பயனருக்கு உதவுகிறது. பொதுவாக காற்று தரவுத் தொகுப்புகள் ஒரு வானிலை கண்காணிப்பு தளத்தில் அமைந்துள்ள தரவு பதிவாளரிடமிருந்து நேரடியாக சேகரிக்கப்பட்டு ஒரு தரவுத்தளத்தில் இறக்குமதி செய்யப்படுகின்றன. தரவுத் தொகுப்பு தரவுத்தளத்தில் இருக்கும்போது, அதை கணினியில் கட்டமைக்கப்பட்ட கருவிகளைப் பயன்படுத்தி பகுப்பாய்வு செய்து சரிபார்க்கலாம் அல்லது வெளிப்புற காற்று தரவு பகுப்பாய்வு மென்பொருள், காற்று ஓட்ட மாடலிங் மென்பொருள் அல்லது காற்றாலை மாடலிங் மென்பொருளில் பயன்படுத்த ஏற்றுமதி செய்யலாம். பல தரவு லாக்கர் உற்பத்தியாளர்கள் தங்கள் லாக்கருடன் இணக்கமான காற்று தரவு மேலாண்மை மென்பொருளை வழங்குகிறார்கள். இந்த மென்பொருள் தொகுப்புகள் பொதுவாக உற்பத்தியாளரின் சொந்த பதிவர்களிடமிருந்து மட்டுமே தரவைச் சேகரித்து, சேமித்து, பகுப்பாய்வு செய்யும். மூன்றாம் தரப்பு தரவு மேலாண்மை மென்பொருள் மற்றும் சேவைகள் உள்ளன, அவை பல்வேறு வகையான பதிவர்களிடமிருந்து தரவை ஏற்கலாம் மற்றும் விரிவான பகுப்பாய்வு கருவிகள் மற்றும் தரவு சரிபார்ப்பை வழங்கலாம். காற்று தரவு பகுப்பாய்வு காற்று தரவு பகுப்பாய்வு மென்பொருள் காற்று தரவு தொகுப்புகளிலிருந்து அளவீட்டு பிழைகளை அகற்றுவதற்கும் சிறப்பு புள்ளிவிவர பகுப்பாய்வு செய்வதற்கும் பயனருக்கு உதவுகிறது. வளிமண்டல உருவகப்படுத்துதல் மாடலிங் காற்று ஓட்ட மாடலிங் முறைகள் காற்று ஓட்டத்தின் மிக உயர்ந்த தெளிவுத்திறன் கொண்ட வரைபடங்களைக் கணக்கிடுகின்றன, பெரும்பாலும் கிடைமட்ட தெளிவுத்திறனில் 100 மீட்டருக்கும் குறைவாக இருக்கும். சிறந்த தெளிவுத்திறன் மாடலிங் செய்யும் போது, கிடைக்கக்கூடிய கம்ப்யூட்டிங் வளத்தை மீறுவதைத் தவிர்ப்பதற்காக, இந்த சிறிய அளவிலான மாடல்களால் பயன்படுத்தப்படும் வழக்கமான மாடல் களங்கள் கிடைமட்ட திசையில் சில கிலோமீட்டர்கள் மற்றும் செங்குத்து திசையில் பல நூறு மீட்டர்களைக் கொண்டுள்ளன. இத்தகைய சிறிய களத்தைக் கொண்ட மாதிரிகள் பெரும்பாலும் காற்று வடிவங்களை இயக்கும் மெசோ-அளவிலான வளிமண்டல நிகழ்வுகளைப் பிடிக்க முடியாது. இந்த வரம்பு நெஸ்டட் மாடலிங் சில நேரங்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. காற்று ஓட்ட மாடலிங் மென்பொருள் அளவீடுகள் கிடைக்காத இடங்களில் காற்று வளத்தின் முக்கிய பண்புகளை கணிப்பதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளது. டென்மார்க்கில் உள்ள ரிசோ தேசிய ஆய்வகத்தில் உருவாக்கப்பட்ட டபிள்யூஏஎஸ்பி மிகவும் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் மென்பொருள் பயன்பாடாகும். ஒரு இடத்தில் நிலப்பரப்பில் காற்று எவ்வாறு பாய்கிறது என்பதைக் கணிக்க WASP ஒரு சாத்தியமான ஓட்ட மாதிரியைப் பயன்படுத்துகிறது. மெட்டோடைன் டபிள்யூடி மற்றும் விண்ட்ஸ்டேஷன் ஆகியவை ஒத்த பயன்பாடுகளாகும், அவை அதற்கு பதிலாக கணக்கீட்டு திரவ இயக்கவியல் (சிஎஃப்டி) கணக்கீடுகளைப் பயன்படுத்துகின்றன, அவை மிகவும் துல்லியமானவை, குறிப்பாக சிக்கலான நிலப்பரப்புகளுக்கு. காற்று பண்ணை மாடலிங் மென்பொருள் ஒரு முன்மொழியப்பட்ட அல்லது ஏற்கனவே உள்ள காற்றாலை பண்ணையின் நடத்தையை உருவகப்படுத்துவதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளது, மிக முக்கியமாக அதன் ஆற்றல் உற்பத்தியைக் கணக்கிடுகிறது. பயனர் வழக்கமாக காற்று தரவு, உயரம் மற்றும் கரடுமுரடான விளிம்பு கோடுகள், காற்று விசையாழி விவரக்குறிப்புகள், பின்னணி வரைபடங்கள் ஆகியவற்றை உள்ளிடலாம் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் கட்டுப்பாடுகளைக் குறிக்கும் பொருட்களை வரையறுக்கலாம். இந்தத் தகவல் பின்னர் கட்டுப்பாடுகள் மற்றும் கட்டுமான சிக்கல்களைக் கணக்கில் எடுத்துக்கொண்டு ஆற்றல் உற்பத்தியை அதிகரிக்கும் ஒரு காற்றாலை பண்ணையை வடிவமைக்கப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஜெஃபைசிஎஃப்டி, மெட்டோடைன் டபிள்யூடி, ஓபன்விண்ட், விண்ட்ஃபார்மர், விண்ட்பிரோ, விண்ட்சிம் மற்றும் டபிள்யூஏஎஸ்பி உள்ளிட்ட பல காற்றாலை மாடலிங் மென்பொருள் பயன்பாடுகள் உள்ளன. நடுத்தர அளவிலான காற்றாலை பண்ணை மாடலிங் சமீபத்திய ஆண்டுகளில் உள்ளூர் காற்றாலை வளங்களிலிருந்து விநியோகிக்கப்பட்ட மின்சார உற்பத்தியின் தேவை அதிகரித்து வருவதால் காற்றாலை பண்ணை வளர்ச்சியின் ஒரு புதிய இனம் வளர்ந்துள்ளது. இந்த வகை காற்றாலைத் திட்டங்கள் பெரும்பாலும் விவசாயிகள் மற்றும் தொழில்துறை தள மேலாளர்கள் போன்ற அதிக ஆற்றல் தேவைகளைக் கொண்ட நில உரிமையாளர்களால் இயக்கப்படுகின்றன. காற்று மாடலிங் கண்ணோட்டத்தில் ஒரு குறிப்பிட்ட தேவை என்னவென்றால், மரங்கள், ஹெட்ஜ்கள் மற்றும் கட்டிடங்கள் போன்ற அனைத்து உள்ளூர் அம்சங்களையும் டர்பைன் ஹப்-உயரங்கள் 10 மீ முதல் 50 மீ வரை இருக்கும். விண்ட் மாடலிங் அணுகுமுறைகள் இந்த அம்சங்களை சேர்க்க வேண்டும், ஆனால் கிடைக்கக்கூடிய விண்ட் மாடலிங் வணிக மென்பொருளில் மிகக் குறைவானவை மட்டுமே இந்த திறனை வழங்குகின்றன. இந்த மாடலிங் தேவையை ஆராய உலகெங்கிலும் பல பணிக் குழுக்கள் அமைக்கப்பட்டுள்ளன, மேலும் டிஜிட்டல் இன்ஜினியரிங் லிமிடெட் (இங்கிலாந்து), என். ஆர். இ. எல் (அமெரிக்கா), டி. டி. யு விண்ட் எனர்ஜி (டென்மார்க்) உள்ளிட்ட நிறுவனங்கள் இந்த பகுதியில் வளர்ச்சியில் முன்னணியில் உள்ளன. குறிப்புகள் காற்று சக்தி