Mjerenja vjetropotencijala se provode zbog određivanja mogućnosti proizvodnje električne energije vjetroturbina na nekoj lokaciji, kako bi rizik ulagača bio što manji.

Od velike je važnosti:

• učinkovit izbor mikrolokacije mjerenja (referentna tačka)
• montaža mjerne stanice sa odgovarajućom mjernom opremom
• održavanje mjerne stanice
• analiza podataka o karakteristikama vjetra.

Prilikom  izbora mikrolokacije potrebno je izabrati lokaciju bez prepreka (stambeni objekti, drveće, stijene) koje bi mogle stvarati zavjetrinu i usporiti ili ometati kretanje vjetra. Poželjna je pristupačnost, prostranost, blizina elektroenergetske mreže, da nije u neposrednoj blizini naseljenog mjesta, niti u okvir u neke zaštićene prirodne zone. Lokacije na visokim nadmorskim visinama također mogu stvarati probleme prilikom procesa mjerenja vjetropotencijala, radi niskih temperatura.

Mjerna stanica za mjerenje vjetropotencijala sastoji se od mjernog stuba na kojem se nalaze:

• Anemometar(i)
• Pokaziva荠smjera
• Kućište (kabina)
• Uređaj za prikupljanje i pohranjivanje podataka (eng. data logger)
• GSM/GPRS modem
• Senzor za mjerenje atmosferskog pritiska zraka
• Senzor za mjerenje temperature i vlažnosti zraka
• Solarni panel, sl.2.

Slika 2. Raspored mjerne opreme

Mjerni stubovi se mogu razvrstati prema visini i konstrukciji. Tako prema konstrukciji postoje cijevni i čelično rešetkasti, sl.3., dok prema visini:

• do 40 [m]
• od 50 60 [m], koji se uobičajeno primjenjuju i
• od 70 100 [m].

Za mjerenje brzine vjetra potreban je anemometar, sl.4a, ključni parametar za procjenu mjesta vjetroelektrane. Za svaki anemometar potreban je kalibracioni izvještaj, u skladu sa međunarodnim standardima. Broj anemometara koji se postavljaju na stubu može varirati, od najmanje 2 do najviše 6.

 Slika 3. Cijevni i čelično rešetkasti mjerni stubovi

Pokazivač smjera, kao što mu i sam naziv govori, služi za određivanje smjera vjetra, sl. 4b. Postavlja se pri vrhu stuba, i to ispod anemometra na udaljenosti od 1,5 [m]. Detaljno razmatranje smjera vjetra omogućava najbolje moguće pozicioniranje vjetroturbine.

Senzor za mjerenje atmosferskog pritiska zraka, sistem za prikupljanje i pohranjivanje podataka, napojna jedinica, te odvodnik prenapona smješteni su u kućištu. Kućište se obično postavlja na visini od oko 6 [m] i zaključava se radi zaštite od vandalizma i krađe.

Slika 4. (a) Anemometar, (b) Pokaziva荠smjera, (c) Senzor za mjerenje temperature i vlažnosti zraka, (d) Senzor za mjerenje atmosferskog pritiska zraka

Slika 5. (a) Uređaj za prikupljanje i pohranjivanje podataka (eng. data logger),
(b) GSM/GPRS modem

Uređaj za prikupljanje i pohranjivanje podataka (eng. data logger) nudi širok spektar mogućnosti i predstavlja jezgru svake stanice za mjerenje vjetropotencijala, sl. 5a. Oni su robusni, pouzdani, niske potrošnje, te posjeduju značajne memorijske kapacitete (4 MB, te mogućnost zapisa 2 000 000 mjerenih podataka) koji omogućuju automatsko prikupljanje i pohranjivanje podataka tokom nekoliko mjeseci ili čak i godina. Podaci se pohranjuju u standardne tekstualne datoteke što znatno olakšava analizu pomoću standardizovanih programskih alata. Samostalni mjerni sistemi funkcioniraju i u otežanim vremenskim uslovima i u udaljenim područjima, tako što je obezbjeđeno napajanje pomoću solarnih panela snaga od 10, 20 i 50 W.

Postoje tri načina očitavanja podataka sa data logger-a preko računara:

• GSM / GPRS sistem
• Satelit, ako GSM mreža nije dostupna
• Direktno očitavanje na mjernoj stanici.
• Mjernim podacima se može pristupati po želji korisnika, npr. svakodnevno, nekoliko puta sedmično, ili mjesečno.

Senzori za mjerenje temperature zraka, te senzori za mjerenje vlažnosti zraka, su često u kombinaciji kako bi se smanjili troškovi, sl. 4c. Proračun vlažnosti zraka ne utiče direktno na procjenu vjetropotencijala, ali pomaže u procjeni mogućnosti stvaranja leda na mjernoj lokaciji.  Senzor temperature uvijek treba biti na visini od najmanje 10 [m], kako bi se izbjegao uticaj toplotnog zračenja zemlje.

Senzori za mjerenje atmosferskog pritiska (barometri) mjere pritisak zraka, sl. 4d. Za tačnu procjenu vjetropotencijala treba uzeti u obzir temperaturu i pritisak zraka. Međutim, ovi podaci se mogu preuzeti iz obližnjih meteoroloških stanica, tako da se ne smatraju bitnim dijelom mjernog sistema.

Autor: Mirnesa čajić / Energis