Evaluación de los métodos de medición de datos eólicos
Existen varios métodos para registrar los datos de las mediciones del viento y, a menudo, se aplican varios métodos a la vez.
Método Rayleigh
Evalúa la función de distribución de probabilidad acumulativa de Rayleigh. Se trata de un método variacional directo, en el que el mínimo de una función definida en un espacio lineal normado se aproxima mediante una combinación lineal de elementos de dicho espacio. Este método da soluciones cuando una forma analítica de la solución verdadera puede ser intratable. Se aplica para calcular las fluctuaciones probables en el lugar cuando sólo se conoce la velocidad media del viento en la región.
La distribución de Rayleigh utiliza una fórmula general fija y refleja las características regionales sólo hasta cierto punto.
Método de Weibull
Para este método se requiere el conocimiento de dos parámetros: el factor de escala A y el parámetro de forma C. Este método describe las circunstancias del viento con mayor exactitud que el método de Raleigh, ya que se tiene en cuenta la forma de la distribución real. Con un valor del parámetro C = 2, la fórmula es idéntica a la de la distribución de Rayleigh.
Clasificar los datos de medición
Este procedimiento se utiliza para estructurar y minimizar los datos de medición a un mínimo absoluto (sólo las necesidades absolutas). Existen dos métodos de clasificación:
- Evaluación de la velocidad del viento en dos niveles
- La escala se divide en segmentos de anchura constante.
La frecuencia se registra y se cuenta a intervalos de uno o diez minutos para evaluar si los valores están dentro de los límites de la clase. A lo largo de un periodo de tiempo se crea una distribución de frecuencias para evaluar la distribución relativa, mediante una división de los valores de clase a través del número total de mediciones. Los datos medidos deben corregirse en dos pasos para cumplir los requisitos y las normas (validez a largo plazo a la altura del cubo).
Transformación a la altura del cubo
Dado que las mediciones del viento suelen generarse a un nivel inferior a la eventual altura del buje de la posible turbina eólica, es necesaria una transformación de los datos. Este valor suele determinarse con la longitud de rugosidad del emplazamiento posible para cada sector de dirección (por ejemplo, el contorno del terreno). Pueden aplicarse tablas de longitud de rugosidad que describan los valores aproximados del entorno.
Sin embargo, un método mucho más fiable y preciso consiste en recoger la medición del viento a dos alturas diferentes.
Correlación de datos a largo plazo
Los datos de las mediciones deben recogerse durante un periodo de al menos 1 año para garantizar que se tienen en cuenta las fluctuaciones estacionales. Los datos de un solo año deben compararse después con los datos a largo plazo. Las velocidades del viento pueden diferir mucho -hasta un 20%- de la media a largo plazo.
A menudo se pueden obtener datos de correlación a largo plazo de estaciones meteorológicas profesionales cercanas, aeropuertos o parques eólicos existentes. La norma de medición de estos datos externos puede ser de menor calidad que la recogida en la estación de medición.
Lo más importante es garantizar una continuidad fiable de los datos externos (por ejemplo, no son aceptables los datos de una estación meteorológica que se haya trasladado en algún momento) y que el lugar que se utilice para los datos de correlación sea comparable.
Rosa de los vientos
La evaluación sin obstáculos de la dirección del viento es esencial para permitir el posicionamiento ideal de las turbinas eólicas. Se requiere información sobre la distribución de las velocidades del viento y la frecuencia de las direcciones variables del viento, así como la evaluación de la longitud de rugosidad del emplazamiento.
Para visualizarlo, se puede dibujar un diagrama de rosa de los vientos basado en observaciones meteorológicas de la velocidad y dirección del viento. Un círculo se divide en 12 - 36 sectores. El radio de las 12 cuñas más exteriores y anchas da la frecuencia relativa de cada una de las 12 direcciones del viento, es decir, cuánto porcentaje del tiempo sopla el viento desde esa dirección.
