Het reken- en meetvoorschrift voor windturbines 2010 (concept)

Transcriptie

1 M+P - raadgevende ingenieurs Müller-BBM groep geluid trillingen lucht bouwfysica Het reken- en meetvoorschrift voor windturbines 2010 (concept) E. Nieuwenhuizen Met dank aan: M. v.d. Berg (VROM) G. Geertsema (KNMI) 1

2 Overzicht Inleiding Emissiemeetmethode Rekenmethode 2

3 Huidige systematiek Inleiding Meten en rekenen: HMRI-1999 Verwijzing naar emissiemeting in IEC Praktijk: normering volgens WNC 3

4 Knelpunt Inleiding : Onderzoek RUG (De Lethe), v.d. Berg-effect s nachts minder wind aan de grond, maar meer wind op 100m stabiel neutraal instabiel WNC-40 neutraal stabiel hoogte [m] - windsnelheid [m/s] L Aeq [db(a)] - windsnelheid op 10 m [m/s]

5 Principe van het nieuwe RMVW Inleiding Bepaling van de jaargemiddelde geluidsbelasting L den Jaargemiddelde geluidsvermogen berekenen met de lokale meteostatistiek op ashoogte (KNMI) Zo veel mogelijk aansluiten bij huidige systematiek Emissiemeetmethode en rekenmethode Alle windturbines met horizontale as 5

6 Windturbines Inleiding Geluidsrelevante kenmerken Bovenwindse rotor Driebladige rotor Variabel toerental Pitch control Toenemende masthoogte en rotordiameter 6

7 Meting geluidsvermogen (1/5) Standaardmeetmethode Bepaling windsnelheidsafhankelijke geluidsvermogen: Meting benedenwinds, afstand R=H+D/2 Microfoon op reflecterende plaat Meten bij relevante windsnelheden, gerelateerd aan ashoogte Min. 30 metingen van 1 minuut; min. 3 metingen per windsnelheidsklasse Corrigeren voor achtergrondgeluid, indien nodig Windsnelheid op ashoogte bepalen via power curve methode 7

8 Meting geluidsvermogen (2/5) Standaardmeetmethode Afleiden windsnelheid op ashoogte uit power curve 8

9 Meting geluidsvermogen (3/5) Standaardmeetmethode Dataververking: Data fitten met polynoom Bereken eq. geluidsniveau bij iedere gehele windsnelheid Vervolgens: L = L W, i, j eq, i, j + 10lg 4 2 ( π 1 ) 6 R L eq [db(a)] - V H (m/s) 9

10 Meting geluidsvermogen (4/5) Standaardmeetmethode Enercon E-70 (2,3 MW) Siemens SWT (2,3 MW) Vestas V90-3,0 MW Noise Mode 0 (3,0 MW) Vestas V90-3,0 MW Noise Mode 2 (3,0 MW) geluidsvermogen [db(a)] - windsnelheid op ashoogte [m/s] 10

11 Meting geluidsvermogen (5/5) Standaardmeetmethode windrichting Verschillen met IEC-61400: Windsnelheid op ashoogte niet afleiden uit meting op lage hoogte Meten bij alle relevante windsnelheden D R 1 H P1(ref. meetpunt) R 0 =H+D/2 11

12 Meting richtwerking Standaardmeetmethode Aerodynamisch geluid heeft dipoolkarakter Geluidsuitstraling in het rotorvlak lager dan in asrichting Optie: effect bepalen door rondom meten (simultaan) 12

13 Basisformules Standaardrekenmethode L den 12 = 10lg Ldag Lavond + 5 L nacht L eq = L E - D - C m Asymmetrische windroos verrekenen Methode II.8 HMRI-1999 D = D geo + D lucht + D bodem + Convolutie van bronvermogen met windstatistiek Optioneel: richtwerking verrekenen 13

14 Emissieterm L E Standaardrekenmethode Berekening jaargemiddelde geluidsvermogen: L E V co = 10lg j = V ci U j ( L W, i, j /10 ) + ΔL effect van richtwerking geluidsvermogen bij windsnelheid j frequentie van voorkomen windsnelheid j 14

15 Windsnelheidsverdeling (1/2) Standaardrekenmethode Meerjarige windstatistiek van KNMI windsnelheidsklasses van 1-25 m/s ±200 roosterpunten boven NL Hoogtes: m, in stappen van 10 m Locale windsnelheidsverdeling op ashoogte interpoleren Onderscheid dag, avond, nacht (Gebruik van andere datasets is ter beoordeling van BG) 15

16 16 Windsnelheidsverdeling (2/2) Standaardrekenmethode 12 dag avond 10 nacht frequentie van voorkomen [%] w indsnelheid op 100 m

17 Meteocorrectieterm C meteo (1/3) Standaardrekenmethode Windverdeling over de windroos in asymmetrisch: 50% van de tijd komt de wind uit ZW richting ±60 75% van de windenergie komt uit ZW richting ±60 Effecten: Gemiddelde overdrachtsdemping in NO-richting lager dan in andere richtingen Windturbines: door koppeling windsnelheid en bronvermogen is dan de geluidsemissie ook hoger 17

18 Meteocorrectieterm C meteo (2/3) Standaardrekenmethode geluidsbelasting op grote afstand van de bron cos( β 45 ) x: oriëntatie bron-ontvanger in graden (0=Noord) y: verschil tussen locale en rondom gemiddelde geluidsbelasting 18

19 Meteocorrectieterm C meteo (3/3) Standaardrekenmethode r 10(h b +h o ): C meteo = 0 r > 10(h b +h o ): hb + h0 1 Cmeteo = cos( β 45 ) r 2 Alleen van toepassing bij grote afstanden 19

20 Tot slot Vragen? 20