เส้นโค้งพลังงานกังหันลม

 

เส้นโค้งกำลังประกอบด้วยความเร็วลมd เป็นตัวแปรอิสระ (X), tกำลังไฟฟ้าที่ใช้งานทำหน้าที่เป็นตัวแปรตาม (Y) เพื่อสร้างระบบพิกัดแผนภูมิกระจายของความเร็วลมและกำลังไฟฟ้าที่ใช้งานได้รับการติดตั้งด้วยเส้นโค้งที่เหมาะสม และสุดท้ายจะได้เส้นโค้งที่สามารถสะท้อนความสัมพันธ์ระหว่างความเร็วลมและพลังงานที่ใช้งานอยู่ ในอุตสาหกรรมพลังงานลม ความหนาแน่นของอากาศ 1.225กก./ลบ.ม. ถือเป็นความหนาแน่นของอากาศมาตรฐาน ดังนั้นกราฟกำลังภายใต้ความหนาแน่นของอากาศมาตรฐานจึงเรียกว่ากราฟกำลังมาตรฐานของกังหันลมเช่น

 

ตามกราฟกำลัง สามารถคำนวณค่าสัมประสิทธิ์การใช้พลังงานลมของกังหันลมภายใต้ช่วงความเร็วลมที่แตกต่างกันได้ ค่าสัมประสิทธิ์การใช้พลังงานลมหมายถึงอัตราส่วนของพลังงานที่ใบพัดดูดซับต่อพลังงานลมที่ไหลผ่านระนาบใบพัดทั้งหมด โดยทั่วไปจะแสดงเป็น Cp ซึ่งเป็นเปอร์เซ็นต์ของพลังงานที่กังหันลมดูดซับจากลม ตามทฤษฎีของ Baez ค่าสัมประสิทธิ์การใช้พลังงานลมสูงสุดของกังหันลมคือ 0.593 ดังนั้น เมื่อค่าสัมประสิทธิ์การใช้พลังงานลมที่คำนวณได้มีค่ามากกว่าขีดจำกัดของเบตส์ เส้นโค้งกำลังจึงสามารถตัดสินได้ว่าเป็นเท็จ

 

เนื่องจากสภาพแวดล้อมของสนามการไหลที่ซับซ้อนในฟาร์มกังหันลม สภาพแวดล้อมของลมจึงแตกต่างกันในแต่ละจุด ดังนั้นเส้นโค้งพลังงานที่วัดได้ของกังหันลมแต่ละตัวในฟาร์มกังหันลมที่เสร็จสมบูรณ์จึงควรแตกต่างกัน ดังนั้นกลยุทธ์การควบคุมที่สอดคล้องกันจึงแตกต่างกันด้วย อย่างไรก็ตามในการศึกษาความเป็นไปได้หรือขั้นตอนการเลือกไซต์ย่อย วิศวกรทรัพยากรพลังงานลมของสถาบันการออกแบบหรือผู้ผลิตกังหันลมหรือเจ้าของสามารถพึ่งพาเงื่อนไขอินพุตเท่านั้นคือกราฟกำลังทางทฤษฎีหรือกราฟกำลังที่วัดได้จากผู้ผลิต ดังนั้นในกรณีของไซต์ที่ซับซ้อน จึงเป็นไปได้ที่จะได้รับผลลัพธ์ที่แตกต่างจากหลังจากสร้างฟาร์มกังหันลมแล้ว

 

การใช้ชั่วโมงเต็มเป็นเกณฑ์การประเมิน อาจเป็นไปได้ว่าชั่วโมงเต็มในสนามจะคล้ายกับค่าที่คำนวณไว้ก่อนหน้านี้ แต่ค่าของจุดเดียวจะแตกต่างกันอย่างมาก สาเหตุหลักของผลลัพธ์นี้คือการเบี่ยงเบนอย่างมากในการประเมินทรัพยากรลมสำหรับภูมิประเทศที่ซับซ้อนในท้องถิ่นของพื้นที่ อย่างไรก็ตาม จากมุมมองของกราฟกำลัง กราฟกำลังดำเนินการของแต่ละจุดในพื้นที่สนามนี้ค่อนข้างแตกต่างกัน หากคำนวณกราฟกำลังตามฟิลด์นี้ ก็อาจจะคล้ายกับกราฟกำลังทางทฤษฎีที่ใช้ในช่วงเวลาก่อนหน้า

ขณะเดียวกันกราฟกำลังไม่ใช่ตัวแปรเดียวที่เปลี่ยนแปลงตามความเร็วลม และการเกิดขึ้นของส่วนต่างๆ ของกังหันลมย่อมส่งผลให้เกิดความผันผวนของกราฟกำลัง กราฟกำลังตามทฤษฎีและกราฟกำลังที่วัดได้จะพยายามกำจัดอิทธิพลของสภาวะอื่นๆ ของกังหันลม แต่กราฟกำลังระหว่างการทำงานไม่สามารถละเลยความผันผวนของกราฟกำลังได้

 

หากกราฟกำลังที่วัดได้ กราฟกำลังมาตรฐาน (ตามทฤษฎี) และเงื่อนไขการก่อตัวและการใช้กราฟกำลังที่สร้างขึ้นโดยการทำงานของหน่วยสับสนระหว่างกัน จะทำให้เกิดความสับสนในการคิด สูญเสียบทบาทของ เส้นโค้งกำลังและในขณะเดียวกันก็จะเกิดข้อพิพาทและความขัดแย้งที่ไม่จำเป็นขึ้น