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Jahresenergieertrag einer Windkraftanlage mittels Windstatistik


CC-BY-NC-SA 3.0

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Jahresertrageiner Windkraftanlagejetzt aber etwas raffinierter gerechnet als in der Veranstaltungvorgestern?? schreibt nur WKAoder WTA Windenergieanlageden Jahresenergieertragist Komma wie gesagt raffinierter berechnetwir hatten das schon eine Vorstellung jeder Kunde zu einem Zylinderan Luft an ??trifft auf meine Windturbinewie viel Masse habe ich diesem Zylinder drinnenwas ist die Geschwindigkeit von im Zylinder ich rechne die kinetische Energie aus okayjetzt aber nicht mit konstanter Geschwindigkeitdas ganze sondern raffinierter mit einer Windstatistikso macht man das dann offiziellmeine sehr simpler Art an an den Statistik auch das macht er wieder mit der Tabellenkalkulationoder sowieso mit dem Spezialprogrammdann aber das immer die Harmonie könnte so in Statistik aussehendie Windgeschwindigkeitliegtzum Beispielzwischendrei Komma fünf Meter pro Sekunde und vier Komma fünf Metern pro Sekundemit einer Wahrscheinlichkeitvonzehn Prozentzehn Prozent des Jahresgroßes B schreiben als bis zu zehn Prozent des Jahreslief der Windzwischen drei Komma fünf Meter pro Sekunde und vier Komma fünf Meter pro Sekunde zum Beispiel je nach Standort unseres bewusst sehr glatte Zahlen genommendurch total krumme Zahlen rechnet es auch nicht zu Fuß aber ich nehme zwar glatte Zahlendass man so halbwegs zu Fuß rechnen kannsie an wie das weitergeht die Windgeschwindigkeitzwischen vier Komma fünf Meter pro Sekunde und fünf Komma fünf Meter pro Sekunde?? zwanzig Prozentzwischen fünf Komma fünfetwas langweiligen zu schreiben zwischen fünf Komma fünf undsechs Komma fünfmalvierzig Prozentoder bei ihr sechs Komma fünf ?? Klammer zu Ende ihr sechs Komma fünf sieben Komma fünf Meter pro Sekundedas etliche ?? mathematische Wissen über Candida sicher kleiner gleich unter kleiner schreibestreng die Bereicheaneinander Grenzenamsieben Komma fünf kommt dahinund acht Komma fünf kommt hier hinund als Wahrscheinlichkeit muss einfach zu machen zwanzig Prozent Kundenschwundund zehn Prozent in Dorfen besser zu hundert Prozent rauskommenvierzig ?? zwanzig bis neunzehn achtzig plus zwanzig sind hundert Prozentmuss natürlich seindas wir eine total simple Statistiksich also nicht sagen ?? mit je sechs Meter pro Sekundesie offensichtlich im Mittel sechs Meter pro Sekunde solle sich genauer aufschlüsselnin welchen Bereichen sich der Wind wie oftbefähigt was die Windgeschwindigkeitangehensie sich jetzt schon besonders spannend ist diese Geschichte kommt ausführlicherVerleumder spannend ist nicht mit der mittleren Geschwindigkeit zu arbeiten von unserer Statistik zu haben über den Windsorgfältig war das mit der dritten Potenz die Leistungist proportionalzur dritten Potenzder Windgeschwindigkeitdie Leistung im Wind nicht wie man richtig raus wo das noch andere GeschichtenRegel betreibtaber die Leistung die theoretischen Wind drin wäre ist Komma sondern zur dritten Potenz der Windgeschwindigkeitund das heißt dass die höheren Windgeschwindigkeitenüberproportionalmehr Ertrag bringen ?? schon vorgeführt zehn Prozent höhere Windgeschwindigkeitheißt etwa dreißig Prozent mehr Ertragwobei die Regelung dann noch da rein kommtgehörend bin ich nicht ?? über Professional viel mehr Ertragdie unteren sind gar nicht so spannend wenn sie nur mit dem Mittelwert rechnen stelle das gar nicht fest dass der ?? noch viel mehr dazu kommtalso auch so paar Prozent mehr hier in den höheren Bereich die nämlich gerne mit selbst wenn der Mittelwert gleich bleibtwegen dieser dritten Potenzder Kurve angucken wenn sie sich diehoch drei Kurve anguckenrechnen und Gitter noch steilerwenn sie mit dem Mittelwert rechnenrechnen sie dawenn aber die wahre Verteilung so ist das ich mal hier bin und mal da binhabe ich hierdurch die Stückchen höhere Geschwindigkeit mehr gewonnen als ich dort verloren habe?? typischerweisemit der uin Statistikmehr raus als wenn sie mit der mittleren Windgeschwindigkeitrechnenund eines ?? zum paar Prozent Rendite geht's zum Schluss möchte das natürlich auf diese Genauigkeit auch schon haben deshalb in StatistikAlternative wäremit Frau hoch dreizu rechnen die mittleremittleren Wert von Frau hoch drei zu bestimmenwas es aber nicht gut Komma die Regelung da nicht drin hat Komma noch dazu die Anlagen sind so geregelt dass sie irgendwann dichtmachenund um das mitzunehmenauch die tatsächlich dieStatistik so wie sie jetztangedeutetes im wahren Leben der weiter und es geht noch weiter auf und hat natürlich diese glatten Prozentzahlensolange der kurze Sinn wir rechnen jetzt mal damit natürlich wieder denJahresenergieertragwenneine Angabe Windkraftanlagebesagen Durchmesserhundert MeternRotordurchmesserüblichen hundert Meterwenn das die Windstatistikist das der Rotordurchmesseristdie Anlage nicht in hohen Höhen steht die übliche Dichte von viertel Kilogrammpro Kubikmeternicht die Dichte von Wasser es gesehen und mich mit der Dichte von Wasser rechnet ?? etwas anders aus mit der Dichte von Luft rechnenzehn Prozent des Jahres vier Meter pro Sekunde zwanzig Prozent des Jahres fünf Meter pro Sekunde und so weiter und so weiter was Krings als Jahresenergieertragkann man geschickt zusammenfassendas man nicht so viel rechnen mussich für das alsoso rechnen dass ich sage zehn Prozent des Jahres sechs neunzig Komma fünf Tagehabe ich Nennwindgeschwindigkeitvon naja vier Metern pro Sekundedoppelt so viele Tage habe ?? Windgeschwindigkeitvonfünf Metern pro Sekundewenn es teilweise mit der Leistung ausgerechnet konnte man auchwas die mittlere Leistung und dann mal die drei hundert und sechzig Tage ?? ist es leichter sich vorzustellenzehn Prozent des Jahresdiese Windgeschwindigkeitkonsumiere ich eben auffünf Kategorienkriege jeweils Soundsovielwattstunden?? Definition und kann dann einfach addierenfür den Jahresenergieertragalsofür die erste Abteilung hier ein halb mal die Dichte seiner fünf ViertelKilogrammproKubikmetermal die Flächealso Pi mal fünfzig Meter ins Quadratfünfzig Meter istder Radiusmal die Geschwindigkeithoch dreialso ihrvier Meter pro Sekunde hochdreiund jetzt brauche ich zehn Prozent eines Jahres alsomalnull Komma einsmal drei hundert fünfundsechzigmal vierundzwanzigStunden dabei mir zwei Wattstunden gerade mal schickenKilogrammpro Kubikmeterhier stehen Quadratmeterder Sten Kubikmeterdurch komplexe Sekundendastehen noch MalstundenKubikmeter Kubikmeter Cover streichen Kilogramm Quadratmeterdurch Comicsekundenmal StundenKilogramm Quadratmeter durch Lexikon mal StundenKilogramm Quadratmeterdurch Comicsekundenist Faktund das noch Malstunde statt Sandywattstundenwie sich gehörtund das will ich jetzt aber wenn ich das für dich jetzt für jededieser Abteilungen machen?? plusblablablablabladann fünf Meter pro Sekundehoch dreiSPunkt drei mal null Komma zweimal zwanzig und so weiter das ändert sich dann eben nichtund so weitergezielte Weise zusammenfassenkönnendiverse Faktoren vorne sind dieselbenStressfaktoren vorne sind dieselben derzeit ohnehin sind dieselben das hier ändert sichund den Rest fass ich zusammenbevor ich das tueimmereine Geschichte ganz dramatischvernachlässigtmöcht den Jahresenergieertrageiner Windkraftanlagehaben was muss ich jetzt einige ?? noch berücksichtigen was fehlt dir ganz fürchterlichso als wenn sicher zwei Meter pro Sekunde hätten dass das Ding nicht mal anlaufenalso auch keine Energie liefern Punktes wird uns der Wirkungsgradder ?? welche sie jeweils noch mit rein aber ich habe noch nicht zum Wirkungsgrad gesagtalso von dem was hier in der Luft drin wäreKomma welche Prozent kommen dann wirklich eigentlich auch elektrisch rausals jenes noch jeweils mal Wirkungsgrad dabei stehenund der Wirkungsgradist natürlich auch abhängig von der Windgeschwindigkeit?? Rezabei zwei Meter pro Sekunde dreht sich das Ding gar nichtWirkungsgrad ist nurbei anderen Geschwindigkeitenist der Wirkungsgrad hoffentlich etwas über nullkommen nächste Woche noch auf das theoretische Maximumknapp unter sechzig Prozent ist das theoretische Maximumwar die Luft auf ?? Weg transportiert werden muss Sie können nichtallekinetische Energie aus der Luft rausnehmendann steht die Luft hieraber ?? damit der Luft widerstehteines Feierabend kann auch nicht funktionieren also deshalb kannst du so nicht hundert Prozent seindas der maximal sechzig Prozentund es kommt nochdie Aerodynamik der Turbine dazu und es kommt der Generator dazu ?? Betriebe und so weiterjeweils gibt es noch ein Wirkungsgradin jedem dieser Bereiche gibt so an der Coursera die man berücksichtigen müssteKomma heutealsoschreibe mal unrealistischeAnnahme heutedas Wirkungsgrad hundert Prozentund dank Windstatistik kann man das eben berücksichtigenzwei Meter pro Sekunde läuft er nicht mal an Wirkungsgrad null ?? wenn sie nur mit der mittleren Geschwindigkeit rechnen könnte das nicht mit dass es da ein kleines Problem gibt und jetzt könnte manzusammenfassenwie gesagt der rote Teil ändert sich je nachKlasse an Windgeschwindigkeitender Rest könnte ausgeklammert werden ein halb mal fünfViertelKilogramm pro Kubikmetermal Pimal fünfzigMeter ins Quadratmalsoich hab also null Komma eins malvier hoch dreiZentimeter hoch drei durch Sekunde ?? hoch drei ?? kann ich ausklammern?? plus null Komma zwei mal fünf hoch drei plus null Kommavier mal sechs hoch dreiplus null Komma zwei eins mal sieben hoch drei plus null Komma eins acht hoch dreigroß Klammer zuKubikmeterpro Kubik Sekundeauch ausgeklammertmal drei hundert und sechzig mal vier zwanzig Stunden??zu mal drei hundert fünfundsechzigmal vierundzwanzigStundenan das könnte man gerade noch im Taschenrechner machendass es jetzt nicht was ich in der Klausur ausgerechnet erwartees wird irgendwie der Größenordnung liegen als wenn sie hier sechs hoch drei einsetzenkönntest zumindest mal geradevergleichenwas passiert wenn sie so rechnen und was passiert wenn sie mit sechs hoch dreidas wäre die einfacheRechnung die naive Rechnung mit sechs hoch dreimal gucken wie das wird aber nicht besser ich hat dass sie gerade meinen Taschenrechner tatsächlich ein?? für die Klammer ja null Kommaeins mal vier hoch dreiplus null Komma zwei malvor ?? äh plus null Komma vier malsechs hoch dreiplus nullKomma zwei mal sieben hoch dreiminus dreiplusnull Komma einsacht hoch dreidas wäre als in der Klammer zwei hundert sieben dreißig Komma sechs das ?? vergleiche mit sechs hoch dreibreche mir das mal??naiv wird sicher mit sechs ?? drei rechnenkönnen sechs hoch dreizwo hundert sechzehnals naive Rechnung gibt ?? zwei hundert sechzehn in der Klammerund die Rechnung mit der uin StatistikKomma gibt mit zwei hundert sieben dreißigder Unterschiedwird den Investor schon interessierendas macht sich in der Rendite schon deutlich bemerkbar sie müssen mit der Windgeschwindigkeitder Statistik arbeiten kann ich mit der mittleren Geschwindigkeit arbeitenderzeit in der Klammer meine Restmal null Komma fünfmal fünf durch vier malPi malfünfzigins Quadrat mal drei hundert fünfundsechzigmal vierundzwanzigeins Kommazehn Komma zwei Giga zehn Komma zwei mal zehn hoch neunzehn ?? zweizehnWatt Stundenund wie gesagt also vorsichtigdas ist eher was möglich theoretisch in der Luft drinnen wäreaber so viel kriegen sie niemals raus vielleichtvierzig Prozent oder sowas kriegen sie davon aus wenn mangesamte Energie in Luft nutzen könntedas ist natürlich nicht der Fallbei Wasser ist der Wirkungsgrad viel höherschütten Sie einfach unten in den See und dann ist das schon weg bei der Lufthansa das Problemdie müssen sie rechtzeitig wieder weg von der TurbineStichwortBetzsches Gesetzdas kommt dann nächste Woche dann Betzsches Gesetzdas ?? sagen dass die hohen Geschwindigkeitenso viel bringen ?? die dritte Potenz dass die hohen Geschwindigkeiten so viel bringen Beistrich auch ?? Argument für OffshoreOffshore haben sielange Leitungen zu verlegen lange Kabel zu verlegen durch Wasser zu verlegen sie habenProbleme mit dem Fundament sie haben Probleme mit der Wartunges muss jedes Mal einer rausschippernzu Anlage oder mit Hubschrauber zur Anlagesehr viel Aufwand für Offshore Anlagenaber sie haben höhere Geschwindigkeitenund relativ konstant höhere Geschwindigkeitenauf hoher See das rechnet sich durch diese dritte Potenz