پارامتر شکل و مقیاس

در این مطالعه پنج روش تخمین پارامترهای توزیع ویبول در مورد داده های باد ارزیابی شده است. بهترین روش با استفاده از آزمون کی دو معرفی شد. برای این منظور تعداد 6 ایستگاه سینوپتیک در استان آذربایجان شرقی با دوره مشترک آماری 23 سال (1987 تا 2009) انتخاب شدند. محاسبات بر روی داده های سه ساعته سرعت باد در ارتفاع 10 متری انجام شد و پارامترهای شکل و مقیاس برای هر ایستگاه با روشهای مختلف محاسبه گردید. با استفاده از تابع تبدیل، پارامترهای فوق در دو ارتفاع 20 و 40 متری به دست آمد. بر اساس نتایج حاصله در مقایسه با سایر روش ها، روش گشتاورها که مقدار آماره کی دو کمتری به دست می داد روش مناسبی تشخیص داده شد. سپس با استفاده از مقادیر پارامتر شکل (c) و مقیاس (k) حاصل از روش فوق، خصوصیات مربوط به انرژی و سرعت باد در دوره های بازگشت 10، 25، 50 و 100 سال در سه ارتفاع 10،20 و40 متری از سطح زمین به دست آمد. در ارتفاع 10 متری از سطح زمین بالاترین مقدار پارامتر k (22/1) و c (35/3 متر بر ثانیه) در مقیاس سالانه در ایستگاه تبریز و کمترین مقدار پارامتر k و c به ترتیب برابر با 73/0 و 5/1 متر بر ثانیه در ایستگاه میانه مشاهده شد. در بین ایستگاه های مورد مطالعه، ایستگاه جلفا از نظر پارامترهای مربوط به انرژی باد نسبت به سایر ایستگاه ها وضعیت مطلوب و پتانسیل خوبی جهت بهره برداری از انرژی باد را داراست و ایستگاه اهر رتبه دوم را جهت استفاده از انرژی باد به خود اختصاص داده است. تحلیل سرعت باد در دوره های بازگشت مختلف نشان داد که بیشترین سرعت باد در استان آذربایجان شرقی متعلق به ایستگاه جلفا می باشد.

باد جزء منابع انرژی پاک و تجدید پذیر به شمار می آید. در دهه ای که گذشت، استفاده از انرژی باد در جهان با استقبال فراوان همراه بوده است. در این پژوهش شش روش (گرافیکی، تجربی، گشتاورها، عامل الگوی انرژی، حداکثر راست نمایی و گشتاورهای وزنی احتمالاتی) برآورد پارامترهای توزیع ویبول در پنج ایستگاه سینوپتیک در استان های اردبیل و زنجان بررسی شد و یافته ها نشان داد، روش گشتاورهای مرسوم روش مناسب تری است. تحلیل پتانسیل انرژی باد در ارتفاع 10، 20 و 40 متری انجام گرفت و پارامترهای پتانسیل انرژی باد (چگالی توان باد، چگالی انرژی باد، سرعت باد دارای حداکثر انرژی و محتمل ترین سرعت باد) محاسبه شد. بالاترین مقدار شاخص شکل (بی بعد) 26/1 از ایستگاه زنجان در ماه فوریه به دست آمد و بالاترین مقدار تخمینی برای شاخص مقیاس برابر با 76/4 متر بر ثانیه بوده که در ماه فوریه ایستگاه اردبیل مشاهده شد. بررسی های مربوط به پتانسیل انرژی باد نشان داد ایستگاه اردبیل پتانسیل بالایی برای بهره برداری از انرژی باد دارد. در این ایستگاه چگالی توان باد در مقیاس سالانه و در ارتفاع 10 متری برابر با 59/285 وات بر متر مربع است که در ارتفاع 40 متری به 491 وات بر متر مربع می رسد.