Var blåser vinden bäst? Statistiska undersökningar av vindförhållanden för vindkraft

Abstract

Med hjälp av en stor mängd vindobservationer i tid och rum analyseras vindhastigheters statistiska egenskaper. Det visar sig att weibullfördelningen väl beskriver vinden, både års- och månadsvis. Vidare används variogram för att undersöka vindens korrelation i rummet. En parametrisk variogrammodell som ger en bra beskrivning för närliggande punkter ärWhittle. Dessutom skattas medelvärdesfunktioner för vindens tidsserier. Med hjälp av dessa används kvadratisk optimering för att söka platser där vindkraftverk bör placeras för att minimera energiproduktionens varians. Resultatet av optimeringen visar dessvärre på en stor varians, vilket förklaras med att vinden i det undersökta området är korrelerad och fluktuationar kraftigt. Slutligen föreslås och testas två metoder för skattning av parametrar till den årliga weibullfördelningen med en så kort mätserie som möjligt, dels via en minsta kvadratanpassning och dels via bayesiansk inferens, där Markov chain Monte Carlo används för beräkning av parametrarnas väntevärden. Efter en mätserie på knappt 100 dagar erhålls relativt stabila resultat.