Ako prepočítať potenciál veternej energie na svete
Vietor je pohyb vzduchu v zemskej atmosfére.
Za jednotku času, povedzme vezmime 1 sekundu, je objem vzduchu, ktorý prešiel cez plochu A je Av. Ak je hustota vzduchu p, prietok tohto objemu vzduchu je M/∆ t= pAv, a prenos výkonu alebo prenos energie za sekundu je P = 1/2 . M/∆ .v2 = 1/2.Pav3.
Veterná energia je teda úmerná tretej mocnine rýchlosti vetra; dostupný výkon sa osemnásobne zvýši, keď sa rýchlosť vetra zdvojnásobí. Zmena rýchlosti vetra faktorom 2,1544 zvýši veternú energiu rádovo (vynásobte 10).
riemerná globálna kinetická energia vetra v období od roku 1979 do roku 2010 bola približne 1,50 MJ/m2, na severnej pologuli 1,31 MJ/m2 a na južnej pologuli 1,70 MJ/m2. Atmosféra funguje ako tepelný motor, absorbuje teplo pri vyšších teplotách a uvoľňuje teplo pri nižších teplotách. Tento proces je zodpovedný za produkciu kinetickej energie vetra rýchlosťou 2,46 W/m2, čím sa udržiava cirkulácia atmosféry proti treniu.
Prostredníctvom hodnotenia zdrojov vetra je možné odhadnúť potenciál veternej energie globálne, podľa krajiny alebo regiónu alebo pre konkrétne miesto. Globálny atlas vetra, ktorý poskytuje Technická univerzita v Dánsku v spolupráci so Svetovou bankou, poskytuje globálne hodnotenie potenciálu veternej energie.
Na rozdiel od „statických“ atlasov zdrojov vetra, ktoré priemerujú odhady rýchlosti vetra a hustoty výkonu za viacero rokov, nástroje ako Renewables.ninja poskytujú časovo premenlivé simulácie rýchlosti vetra a výkonu z rôznych modelov veterných turbín s hodinovým rozlíšením.[18] Podrobnejšie, lokálne špecifické posúdenia potenciálu veterných zdrojov možno získať od špecializovaných komerčných poskytovateľov a mnohí z väčších developerov veterných elektrární majú vlastné modelovacie kapacity.
Celkové množstvo ekonomicky získateľnej energie dostupnej z vetra je podstatne vyššie ako súčasné ľudské využitie energie zo všetkých zdrojov.[19] Sila vetra sa líši a priemerná hodnota pre danú lokalitu sama o sebe neukazuje množstvo energie, ktoré by tam veterná turbína mohla vyrobiť.
Na posúdenie potenciálnych lokalít veterných elektrární sa často používa funkcia rozdelenia pravdepodobnosti, ktorá sa prispôsobuje pozorovaným údajom o rýchlosti vetra. Rôzne lokality budú mať rôzne rozdelenia rýchlosti vetra. Weibullov model presne odráža skutočné rozdelenie hodinových/desaťminútových rýchlostí vetra na mnohých miestach. Weibullov faktor je často blízky 2, a preto možno ako menej presný, ale jednoduchší model použiť Rayleighova distribúcia.
V teórii pravdepodobnosti a štatistike je Rayleighova distribúcia spojité rozdelenie pravdepodobnosti pre náhodné premenné s nezápornými hodnotami. Až do zmeny mierky sa zhoduje s chí rozdelením s dvoma stupňami voľnosti. Rozdelenie je pomenované po lordovi Rayleighovi.
