Draaitijd en Energieopbrengst 2 Tulipo s

Transcriptie

1 Draaitijd en Energieopbrengst 2 Tulipo s Bedrijventerrein De President Haarlemmermeer 4 september 2006 drs. R. van Rijn Niasstraat WR Utrecht 1/10

2 Inleiding De gemeente Haarlemmermeer is voornemens 2 Tulipo s te plaatsen op het nieuwe bedrijventerrein De President. Bij de besluitvorming is van belang: - Draaitijd van de Tulipo s. - Energieopbrengst van de Tulipo s. Doel van deze studie 1. Berekening aantal uren per jaar dat de Tulipo s daadwerkelijk draaien. 2. Energieopbrengst-berekeningen (kwh) van de Tulipo s. Beide berekeningen worden gedaan voor 2 situaties: A. Huidige situatie - waarbij nog geen (of weinig) gebouwen geplaatst zijn op industrieterrein. B. Komende situatie - waarbij industrieterrein vol gebouwd is. Gebruikte input - Kaart De President 1: Bestemmingsplan Hoofddorp de President. - Foto s van het gebied, zie bijlage 3. - Informatie verkregen door bezoek aan het gebied 9 juni Gesprek met dhr. Mesman 9 juni PV-curve en technische informatie Tulipo (aangeleverd door Tulipower). - Wind data Schiphol. Gebruikte rekenmethoden en aannames Plaatsing Tulipo s Voor de plaatsbepaling van de Tulipo s is uitgegaan van de volgende gegevens: - Zichtbaarheid is belangrijk, plaatsing in zichtlijnen. - De Tulipo s moeten zo ver mogelijk van gebouwen afgeplaatst worden. - De Tulipo s moeten niet al te dicht op elkaar staan, i.v.m. turbulentie. - De wieken van de Tulipo s moeten niet draaien boven de weg. - De opstelling moet bij voorkeur een symmetrisch geheel vormen. Er is (arbitrair) gekozen voor de volgende opstelling van beide windturbines, zie figuur 1. 2/10

3 Tulipo 1 Tulipo 2 Figuur 1 Locaties plaatsing 2 Tulipo windturbines Draaitijd Situatie 1A Voor de berekeningen van de draaitijd zijn de gegevens van Schiphol Airport gebruikt, zie bijlage 1. Het betreft windmetingen van op de standaardhoogte 10 m met ruwheidslengte Z 0 van 0,1 m (vergelijkbaar met een open weidelandschap). Er is uitgegaan van één blokkerende sector, daar waar het Dutch Anglo gebouw staat. Situatie 1B Voor de situatie waarbij het bedrijventerrein geheel bebouwd is, is uitgegaan van het bestemmingsplan waar wordt aangegeven dat de gebouwen 7 25 meter hoog worden, verspreid over de kavels van het terrein op van tevoren vastgestelde wijze. Er is aangenomen dat er een vrije windsector van 25% is (9 van de 12 sectoren blokkeren vrije wind) en een ruwheidslengte van z 0 = 1,2 m (vergelijkbaar met bebouwing van 3 7 bouwlagen). Er is tevens aangenomen dat de opbrengst bij ruwheidslengte 1,2 m in vergelijking met 0,1 m 30% minder is. Bij de berekeningen in beide situaties wordt er van uit gegaan dat de opstartsnelheid van de Tulipo 3 m/s is. 3/10

4 Opbrengstberekening Voor de opbrengstberekeningen is de door de fabrikant opgegeven PV-curve (zie bijlage 2) ingevoerd in het wind-rekenmodel. Aannames: Situatie 2A: - Terrein is leeg op gebouw van Anglo Dutch na. - Windgegevens Schiphol zijn representatief. - Windruwheid z 0 = 0,1 m - Masthoogte t.o.v. maaiveld = 12 m - Windstuwing = 0% - Vrije sector: 91,67% (1 sector blokkeert vrije wind Anglo Dutch gebouw) Situatie 2B: - Terrein is vol gebouwd met gebouwen - hoogten variërend van 7 tot 25 m, zie ook figuur 2. - Windgegevens Schiphol zijn representatief. - Windruwheid z 0 = 1,2 m - Masthoogte t.o.v. maaiveld = 12 m - Windstuwing = 0% - Vrije sector: 25% (9 van 12 sectoren blokkeren vrije wind) Voor situaties 1B en 2B is het stedenbouwkundig plan uit het bestemmingsplan als referentiekaart gebruikt, zie figuur 2. Figuur 2 Bebouwing De President 4/10

5 Resultaten De resultaten zijn weergegeven in de volgende tabel: Draaitijd en energieopbrengst 2 Tulipo s De President - Haarlemmermeer 1A Draaitijd zonder gebouwen 1B Draaitijd met gebouwen 2A Energieopbrengst zonder gebouwen 2B Energieopbrengst met gebouwen Tabel 1 Resultaten 75,4% (6605 uur/jaar/turbine) 13,5% (1182 uur/jaar/turbine) 7490 kwh per windturbine 1435 kwh per windturbine Discussie De resultaten geven een helder beeld: - Zo lang het bedrijventerrein De President leeg blijft zijn er goede energieopbrengsten en draaitijden voor de Tulipo windturbines. - Wanneer het bedrijventerrein De President zich in zijn eindstadium bevindt, met volledige bebouwing, zijn draaitijden en opbrengsten voor de Tulipo s laag. Optie: Tulipo verplaatsen. Tulipo windturbines kunnen ook op daken geplaatst worden. Wellicht is het mogelijk om de beide windturbines de eerste paar jaar te plaatsen op maaiveldniveau. Daarna kunnen de turbines wellicht verplaatst worden naar het dak van een hoog gebouw op De President. 5/10

6 Bijlage 1 Basis: Schiphol m. Draaitijdberekening Sector Total Frequency (%) 5,82 6,03 7,68 6,51 5,96 6,86 9,92 13,73 12,23 10,91 7,75 6, Weibull-A 4,36 4,93 5,21 4,5 4,16 4,47 5,3 5,6 7,45 6,14 5,43 4,81 Weibull-k 1,71 2,01 2,21 2 2,17 2,12 2,12 1,96 2,1 2,03 1,97 1,78 Gemiddelde windsnelheid 3,86 4,37 4,62 3,99 3,69 3,96 4,70 4,96 6,60 5,44 4,81 4,26 0 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 1 12,7% 7,8% 5,6% 9,4% 9,4% 8,5% 6,0% 6,5% 3,0% 5,0% 6,8% 10,2% 2 17,3% 13,9% 11,8% 16,2% 18,1% 16,1% 11,8% 11,4% 6,2% 9,4% 12,0% 15,1% Total ,0% 21,7% 17,4% 25,6% 27,5% 24,6% 17,8% 17,9% 9,3% 14,4% 18,8% 25,4% Freq x perc. 1,7% 1,3% 1,3% 1,7% 1,6% 1,7% 1,8% 2,5% 1,1% 1,6% 1,5% 1,7% 19,4% 3 17,7% 17,1% 16,2% 19,0% 21,8% 19,8% 15,7% 14,3% 8,9% 12,5% 15,0% 16,6% 4 15,6% 17,1% 17,6% 17,9% 19,9% 19,0% 16,8% 15,1% 10,8% 14,0% 15,6% 15,6% 5 12,2% 14,8% 16,2% 14,4% 14,6% 15,1% 15,5% 14,1% 11,8% 13,8% 14,3% 13,1% 6 8,8% 11,3% 12,8% 10,0% 8,7% 10,2% 12,5% 11,9% 11,8% 12,4% 11,8% 10,0% 7 5,8% 7,7% 8,9% 6,1% 4,3% 5,9% 9,0% 9,2% 10,9% 10,3% 8,9% 7,1% 8 3,6% 4,7% 5,4% 3,4% 1,8% 2,9% 5,8% 6,6% 9,5% 7,8% 6,2% 4,6% 9 2,1% 2,6% 2,9% 1,6% 0,6% 1,3% 3,4% 4,4% 7,8% 5,6% 4,0% 2,9% 10 1,1% 1,3% 1,4% 0,7% 0,2% 0,5% 1,7% 2,7% 6,1% 3,7% 2,3% 1,7% 11 0,6% 0,6% 0,6% 0,3% 0,0% 0,2% 0,8% 1,6% 4,5% 2,3% 1,3% 0,9% 12 0,3% 0,3% 0,2% 0,1% 0,0% 0,0% 0,3% 0,8% 3,1% 1,3% 0,7% 0,5% 13 0,1% 0,1% 0,1% 0,0% 0,0% 0,0% 0,1% 0,4% 2,1% 0,7% 0,3% 0,2% 14 0,1% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,2% 1,3% 0,4% 0,1% 0,1% 15 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,1% 0,8% 0,2% 0,1% 0,0% 16 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,4% 0,1% 0,0% 0,0% 17 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,2% 0,0% 0,0% 0,0% 6/10

7 18 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,1% 0,0% 0,0% 0,0% 19 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,1% 0,0% 0,0% 0,0% 20 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% Total ,0% 77,6% 82,3% 73,6% 72,0% 74,9% 81,8% 81,5% 90,5% 85,2% 80,6% 73,3% Freq x perc. 4,0% 4,7% 6,3% 4,8% 4,3% 5,1% 8,1% 11,2% 11,1% 9,3% 6,2% 4,8% 79,9% Anglo Dutch cut out 50% 50% Totale draaitijd zonder bebouwing 75,4% Totale draaitijd met bebouwing 2,8% 0,0% 0,0% 0,0% 3,0% 0,0% 0,0% 0,0% 7,7% 0,0% 0,0% 0,0% 13,5% 9 sectors blocked 70% opbrengst in overgebleven sectoren 7/10

8 Bijlage 2 PV curve Wind Wind Vermogen Kracht snelheid (m/s) (Watt) output (watt) windspeed (m/s) In bovenstaande tabel wordt de energieproductie afgezet tegen de windsnelheid in meters per seconde. In de eerst kolom is dit vertaald naar het meer algemeen gebruikte begrip windkracht. Deze tabel is omgezet in een grafiek. Deze wordt wel de zogenaamde PV curve genoemd waarbij vermogen (P) wordt afgezet tegen windsnelheid (V). In de onderstaande tabel wordt de totale energieproductie in kwh weergegeven afgezet tegen de gemiddelde windsnelheid per jaar Energy [kwh] ,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 8 8,5 Annual Mean W ind Speed [m/s] 8/10

9 Bijlage 3 - Foto s van het gebied Foto 1 Van ZO naar NW Foto 2 Van ZW naar NO 9/10

10 Foto 3 Van NO naar ZW Foto 4 Van NW naar ZO 10/10