ALANSAL VARİOGRAM YÖNTEMİ İLE KISA SÜRELİ RÜZGAR ENERJİSİ TAHMİNİ 4. İZMİR RÜZGAR SEMPOZYUMU

Benzer belgeler
ALANSAL VARİOGRAM YÖNTEMİ İLE KISA SÜRELİ RÜZGAR ENERJİSİ TAHMİNİ

Türkiye de Rüzgar Enerjisi. Hakan Şener AKATA ETK Uzm. Yard.

Küçük Ölçekli Rüzgar Türbinlerinin İzmir Bölgesindeki Yıllık Üretimlerinin Belirlenmesi

ENERJĐ ELDESĐNDE ORTALAMA RÜZGAR HIZI ÖLÇÜM ARALIĞI ve HELLMANN KATSAYISININ ÖNEMĐ: SÖKE ÖRNEĞĐ

RÜZGAR ENERJİSİ KAYNAĞI VE BELİRSİZLİK

ÜLKEMİZDE RÜZGAR ENERJİ BAŞVURULARI GEREKÇE, USUL VE BAZI GERÇEKLER. Burak Tevfik DOĞAN, Uğur AKBULUT, Olcay KINCAY

MAK 210 SAYISAL ANALİZ

05 Kasım Mustafa GÜNİNDİ Yenilenebilir Enerji Genel Müdürlüğü Proje sorumlusu. 05 Kasım

Kesikli Şans Değişkenleri İçin; Olasılık Dağılımları Beklenen Değer ve Varyans Olasılık Hesaplamaları

İÇİNDEKİLER. BÖLÜM 1 Değişkenler ve Grafikler 1. BÖLÜM 2 Frekans Dağılımları 37

İÇİNDEKİLER ÖN SÖZ...

RÜZGAR ENERJİSİ VE SİVAS ŞARTLARINDA RÜZGAR SANTRALİ TASARIMI

İstatistik ve Olasılık

Ahmet AYTAÇ Gündoğdu RES İşletme Müdürü Türkay Alternatif Enerji

YELİ EMO SAMSUN ŞUBESİ EYLÜL MUSTAFA ÇALIŞKAN Makine Yüksek Mühendisi EİE - Yenilenebilir Enerji Kaynakları Şube Müdür V.

İzmir İli Enerji Tesislerinin Çevresel Etkileri - RES

Kentsel Hava Kirliliği Riski için Enverziyon Tahmini

TÜRKİYE RÜZGAR ENERJİSİ POTANSİYELİ. Mustafa ÇALIŞKAN EİE - Yenilenebilir Enerji Kaynakları Şubesi Müdür Vekili

ENERJİ AMAÇLI RÜZGAR ÖLÇÜMÜNDE İZLENECEK YOL

İçindekiler. Ön Söz... xiii

Zafer KARAYILANOĞLU Yenilenebilir Enerji Genel Müdürlüğü Proje Dairesi Başkanı

TÜREK Uğur Can YOLDAŞ MScEEE, MBA 1-2 KASIM 2017 ANKARA

Hatalar Bilgisi ve İstatistik Ders Kodu: Kredi: 3 / ECTS: 5

MAK 210 SAYISAL ANALİZ

YELİ VE MEVCUT YATIRIMLAR


rasgele değişkeninin olasılık yoğunluk fonksiyonu,

İstatistik ve Olasılık

Doç. Dr. Dilek ALTAŞ İSTATİSTİKSEL ANALİZ

EŞANJÖR (ISI DEĞİŞTİRİCİSİ) DENEYİ FÖYÜ

3 KESİKLİ RASSAL DEĞİŞKENLER VE OLASILIK DAĞILIMLARI

MAK 210 SAYISAL ANALİZ

SAYISAL ÇÖZÜMLEME. Sayısal Çözümleme

GEDİZ ÜNİVERSİTESİ HİBRİT ENERJİ SANTRALİ ve 100 kw RÜZGAR TÜRBİNİ UYGULAMASI

Tesadüfi Değişken. w ( )

dir. Fonksiyonun (a,b) aralığında integrali ise, her aralıkta alınan integral değerlerini toplanarak, aşağıda verilen şekilde elde edilir.

BAZI İLLER İÇİN GÜNEŞ IŞINIM ŞİDDETİ, GÜNEŞLENME SÜRESİ VE BERRAKLIK İNDEKSİNİN YENİ ÖLÇÜMLER IŞIĞINDA ANALİZİ

Elazığ'daki Hava Şartları ve Güneşlenme Şiddetinin Modellenmesi

Hatalar ve Bilgisayar Aritmetiği

SÜREKLİ RASSAL DEĞİŞKENLER

TÜREK RES lerde Üretim Tahminleri ve YEKDEM. Uğuray ALTAYLI Satış ve Ticaret Müdürü Istanbul, 03 Kasım 2016

TUREK 2015 RES lerde Üretim Tahminleri ve Elektrik Satışı. Fatih Yazıtaş

YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI RÜZGAR ENERJİSİ. UĞUR BİCAN Elektrik Mühendisi EMO Ankara Şubesi Enerji Komisyonu

ENERJİ ÜRETİM TAHMİNLERİ

6.2. GÜRÜLTÜNÜN FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ

İSTATİSTİK VE OLASILIK SORULARI

Öğr. Elemanı: Dr. Mustafa Cumhur AKBULUT

Kısa Süreli Rüzgar Enerjisi Tahmini Giriş

Web Madenciliği (Web Mining)

III. ULUSLARARASI GEÇMİŞTEN GÜNÜMÜZE MERZİFON ve AMASYA YÖRESİ SEMPOZYUMU

2. REGRESYON ANALİZİNİN TEMEL KAVRAMLARI Tanım

Türkiye Elektrik Talebinin Profiller Üzerinden Analizi

Türkiye de Havza Su Bütçesi Hesaplamalarında Uzaktan Algılama ve Evapotranspirasyon Haritalama Tekniklerinin Kullanılma Olanakları

MAK 308 MAKİNA DİNAMİĞİ Bahar Dr. Nurdan Bilgin

KESİKLİ ŞANS DEĞİŞKENLERİNİN OLASILIK DAĞILIMLARI. Bernoulli Dağılımı Binom Dağılımı Poisson Dağılımı

SÜREKLİ ŞANS DEĞİŞKENLERİ. Üstel Dağılım Normal Dağılım

13. Olasılık Dağılımlar

1. BÖLÜM Polinomlar BÖLÜM II. Dereceden Denklemler BÖLÜM II. Dereceden Eşitsizlikler BÖLÜM Parabol

Bölüm 2. Bir boyutta hareket

İSTATİSTİK DERS NOTLARI

KARŞILAŞTIRMA İSTATİSTİĞİ, ANALİTİK YÖNTEMLERİN KARŞILAŞTIRILMASI, BİYOLOJİK DEĞİŞKENLİK. Doç.Dr. Mustafa ALTINIŞIK ADÜTF Biyokimya AD 2005

Küçük ve Mikro Ölçekli Enerji Yatırımları için Hibrit Enerji Modeli


TANIMLAYICI İSTATİSTİKLER

Örnek. Aşağıdaki veri setlerindeki X ve Y veri çiftlerini kullanarak herbir durumda X=1,5 için Y nin hangi değerleri alacağını hesaplayınız.

DEVREYE ALMA VE SERVİS İÇİ GÖZETİM HİZMETLERİ

Kesikli ġans DeğiĢkenleri Ġçin; Olasılık Dağılımları Beklenen Değer ve Varyans Olasılık Hesaplamaları

Beklenti Anketi ne İlişkin Yöntemsel Açıklama

Rüzgar Gücü İzleme ve Tahmin Merkezi. Maksut SARAÇ

RÜZGÂR TÜRBİNLERİNDE MİL MOMENTİ VE GÜÇ

YÜZEYSULARI ÇALIŞMA GRUBU

Toruk Grup Elektrikli Araba Projesi Proje Sunumu

TÜREK RES lerde Üretim Tahminleri ve Elektrik Satışı. Uğuray ALTAYLI Satış Müdürü Istanbul, 05 Kasım 2015

ARALIK TAHMİNİ (INTERVAL ESTIMATION):

1D D D

1. AMAÇ Işınımla ısı transferi olayının tanıtılması, Stefan-Boltzman kanunun ve ters kare kanunun gösterilmesi.

0,5749. Menkul Kıymet Getirisi ve Riskinin Hesaplanması Tek dönemlik basit getiri (Kesikli getiri)

7. Sınıf Fen ve Teknoloji. KONU: Enerji

ANADOLU ÜNİVERSİTESİ BEKLENEN DEĞER. X beklenen değeri B[X] ile gösterilir. B[X] = İST 213 OLASILIK DERSİ BEKLENEN DEĞER VE MOMENTLER

RAPSİM RADAR PERFORMANS ve İZ ANALİZ LABORATUVARI

Elektrik. Rüzgardan ve Sudan Elektrik eldesinde Kullanılan Sistemler

RÜZGAR ENERJİ SANTRALLERİ BİLEŞENLERİNİN NEDEN YURT İÇİNDE ÜRETİLMESİ GEREKLİLİĞİ VE BU SÜREÇTE YAŞANAN SIKINTILAR/ÇÖZÜM ÖNERİLERİ

Rüzgar Gücü İzleme ve Tahmin Merkezi

Appendix B: Olasılık ve Dağılım Teorisi

YTÜ İktisat Bölümü EKONOMETRİ I Ders Notları

YTÜ İktisat Bölümü EKONOMETRİ I Ders Notları

Örnek 4.1: Tablo 2 de verilen ham verilerin aritmetik ortalamasını hesaplayınız.

Zemin Gerilmeleri. Zemindeki gerilmelerin: 1- Zeminin kendi ağırlığından (geostatik gerilme),

(AYIRIM) DENLİ. Emre KUZUGÜDENL. Doç.Dr.Serdar CARUS

BÜÇEM 17 Otellerde Çevre ve Enerji Yönetiminde Atılması Gereken Kolektif Önlemler ve Yol Haritası Ankara,

YENİLENEBİLİR ENERJİ ÜRETİM KOOPERATİFLERİ

Genel olarak test istatistikleri. Merkezi Eğilim (Yığılma) Ölçüleri Dağılım (Yayılma) Ölçüleri. olmak üzere 2 grupta incelenebilir.

Rüzgar Enerjisinin Türkiye deki Yeri YEK Kanunu Rüzgar Enerjisinin Ticaret İmkanları YEKDEM DUY Öneriler

TEMİNAT HESAPLAMA PROSEDÜRÜ

Rüzgar Enerjisinin Kullanım Alanları

BÖLÜM 1 GİRİŞ: İSTATİSTİĞİN MÜHENDİSLİKTEKİ ÖNEMİ

KARAR TEORİSİ. Özlem AYDIN. Trakya Üniversitesi Bilgisayar Mühendisliği Bölümü

MUKAVEMET Öğr. Gör. Fatih KURTULUŞ

Fiziksel bir olayı incelemek için çeşitli yöntemler kullanılır. Bunlar; 1. Ampirik Bağıntılar 2. Boyut Analizi, Benzerlik Teorisi 3.

YANLILIK. Yanlılık örneklem istatistiği değerlerinin evren parametre değerinden herhangi bir sistematik sapması olarak tanımlanır.

Transkript:

ALANSAL VARİOGRAM YÖNTEMİ İLE KISA SÜRELİ RÜZGAR ENERJİSİ TAHMİNİ 4. İZMİR RÜZGAR SEMPOZYUMU Murat Durak 1 ve Ahmet Duran Şahin 2 1: Meteoroloji Mühendisi md@enermet.com.tr 2: Prof Dr, İTÜ Meteoroloji Mühendisliği Bölümü sahind@itu.edu.tr 29 Eylül 2017, İZMİR

Başlıklar 1. Giriş 2. Variogram Tekniği ve Noktasal Toplam Yarı-variogram 3. Uygulama Alanı ve Kullanılan Veri 4. Tahmin İle Gerçek Verinin Kıyaslanması

1. Giriş

Liberalleşen enerji piyasalarında en önemli özellik olarak elektrik enerji üretim ve elektrik enerjisi dağıtım planlamasının yapılması yatmaktadır. AB Ülkelerinin çoğuna elektrik dağıtımı yapan şirketler ülkelerindeki mevzuat gereği enerjinin belli bir kısmını yenilenebilir enerji kaynaklarından (YEK) karşılamak zorundadırlar. Günümüzde YEK kullanımı en fazla rüzgar enerjisi yolu ile olmaktadır. Şirketler bu amaçla planlama yaparken rüzgar elektrik santralarına ağırlık vererek YEK kullanım portföyünü doldurabilmek için en azından 0-48 saate kadar olan enerji planlamalarını yapabilmek istemektedirler. Geleneksel enerji kaynakları ile çalışan elektrik santrallarında böyle bir sorun bulunmaz iken; RES lerde bu durum önemli bir sorun teşkil etmektedir. Bu yüzden Avrupa daki birçok şirket, rüzgar enerjisi tahmin modelleri ile çalışmaktadır. Konu ile ilgili olarak ülkemizde de YEGM bünyesinde 2010 yılında Rüzgar Gücü İzleme ve Tahmin Merkezi (RİTM) kurulmuştur.

Rüzgar elektrik santrallarından (RES) Yarıvariogram tekniği kullanılarak incelenen nokta ile diğer noktalar arasında farklar temeline dayanan, daha açık bir ifadeyle; bir noktaya diğer noktaların yani alanın etkilerini araştırılmasıdır. Sonuçta elde edilen eğriler ve noktalar arasında verisi eksik bulunan noktaların verileri de hesaplanabilmektedir. Yarıvariogram tekniği, jeoistatistiğin önemli bir ölçüsüdür ve bir konum boyunca alan değişikliğinin oranını ifade etmektedir.

2. Variogram Tekniği ve Noktasal Yarı Variogram

Genel itibarı ile bakıldığında, meteoroloji literatüründe alan çalışmalarında çoğunlukla gridlendirme ve haritalama yöntemleri kullanılmaktadır. Noktalar arasındaki mesafe ve alansal ilişki göz önüne pek alınmamaktadır. Variogramlar, jeoistatistiğin temel yaklaşımlarındandır. İncelenen parametrenin veya değişkenin mesafe ve yönle değişim oranını incelemektedir. Birbirine yakın olan 2 değişkenin daha fazla benzer özellikler ve değerler göstermesi beklenir. Yani, yakın değişkenler arasındaki korelasyon, birbirine uzak iki değişken arasındaki korelasyondan daha fazladır. Mesafe arttıkça, iki değişken arasındaki korelasyon azalır ve öyle bir nokta gelirki bu korelasyon sıfır olur.

NTY'nin hesaplanabilmesi için aşağıdaki adımlarının izlenmesi gerekmektedir; 1. Referans bir nokta seçilmeli ve seçilen bu nokta ile diğer noktalar arasındaki mesafeler hesaplanmalıdır. Eğer, n tane nokta varsa, mesafe sayısı da n-1 tane olacaktır. Bu noktalar küçükten büyüğe doğru sıralanmalıdır, 2. Seçilen referans nokta ile diğer noktalar arasındaki değerlerin farklarının karelerinin ardışık toplamlarının alınması ve yarıvaryogram olabilmesi için her değerin yarıya bölünmesi gerekir, 3. Her bir noktanın mesafe değerlerine (X ekseninde) karşılık gelen NTY değerleri Y ekseninde işaretlenir, 4. Elde edilen fonksiyonun X ekseninde mesafeler ve Y ekseninde ise NTY değerleri hesaplanmış olacaktır. Bunların nokta-alan ilişkilendirme hesaplamalarında kullanabilmek için, her bir noktadaki değerler en büyük değerlere bölünerek standart ve birimsiz hale getirilir. 5. Objektif analiz yöntemine göre mesafeler artıkça tesir de azalacaktır. Buna dayanarak standartlaştırılmış değerleri, l'den çıkarılır ve en büyük değere bölünür ve SAB fonksiyonu bulunmuş olunur. İncelenen her nokta için bulunan SAB fonksiyonunda noktalar arasındaki mesafelere göre ağırlıklı ortalamalar alınır ve alansal tahminler yapılır.

X r, referans noktası ve, h 1.h n bu referans noktası ile diğer noktalar arşındaki mesafeler olmak üzere değişim karesinin beklenen değeri 0 1, ve yarıvariogram da 1 2 1

olarak yazılabilir. Bu durumda, y(h i ) 0 ve y(h i-1 ) y(h i )eşitsizlikleri sağlanacaktır. Mesafe ve NTY değerlerinin birlikte kullanımına imkan tanımak ve karelerden dolayı büyük değerler alan NTY değerlerini 0-1 arasına taşıyabilmek için verinin özellikleri aynen korunacak şekilde standartlaştırma yapılmalıdır. Standartlaştırma yapılırken için her iki veri grubunun her birisinin en büyük değerine bölünebilir. y(h n ) de en büyük yarıvariogram ve h n, ise en büyük mesafe değeri olmak üzere; 1,,, 1,, 0 1 0, 1 boyutsuz büyüklükleri tanımlanır. Bu hesaplamalarda kendisine yakın istasyonlarda tesir katsayısı azalacak ve en sonunda sıfır olacaktır. Bütün mesafeler gözönünde bulundurulduğunda ise, standart alan bağımlılık (SAB) fonksiyonu bulunacaktır. Tesir katsayısı w t olmak üzere

, 1 2.12 ve bu durumda 0 (SAB) i =w(h st,i ) 1 olacaktır. Alan tahmin hesaplamalarında ise tesir katsayılarının veri ile beraber mesafeye bağlı olarak oluşturdukları ağırlıklı ortalamalar kullanılmaktadır. Dolayısı ile tahminlerin yapılabilmesi için;,,, 1,

3. Uygulama Alanı ve Kullanılan Veri

Yapılan çalışma kapsamında Aydın İli Söke İlçesi, Balıkesir İli Edincik İlçesi, Amasya İli Merzifon İlçesi ve İstanbul Silivri de bulunan rüzgar santrallarına ait veriler kullanılmıştır. Aşağıdaki Şekil ile Türkiye haritası üzerinde kullanılan RES ler görülmektedir.

Örnek Amasya Merzifon RES Verisi Amasya İli Merzifon İlçesi nde bulunan 40 MW kurulu güçlü RES projesi verileri kullanılmıştır. Toplam 16 adet 2.5 MW rüzgar türbini bulunmaktadır. Bu santrala ait, türbinler arası mesafe, rüzgar şiddeti, sıcaklık, üretim, vibrasyon ve yükseklik değerleri kullanılmıştır. Türbin No Rüzgar Şiddeti Sıcaklık Üretim Vibrasyon (jenera.) Vibrasyon Dişli kut. Mesafe T1 6,3175 9,6122 144,8508 6,8506 6,1114 0 1277 T2 7,3520 9,4525 151,0048 12,3245 10,8060 305 1294 T3 7,3813 9,1288 148,9972 9,5031 10,1214 526 1290 T4 7,5566 9,7217 149,7374 10,5544 11,4749 716 1304 T9 7,4194 9,5828 158,9400 9,5906 10,4924 1948 1229 T13 7,9795 9,2788 168,9919 8,0341 9,1466 2926 1240 T14 7,7425 9,6119 164,1328 9,5569 9,8458 3516 1185 T16 7,4616 10,1857 161,8659 9,2917 9,4180 4878 1124 Yükseklik

4. Tahmin İle Gerçek Verinin Kıyaslanması

Burada yukarıda verilen tabloya ait verilerin %70 ve %30 olarak ikiye ayrılmıştır. Kesilen %70 kısma ait parametreler bulunarak aradaki tahmin parametreleri %30 üzerinde denenmiştir ve aşağıdaki tablodaki değerlere ulaşılmıştır. Türbin No Mesafe (m) Amasya RES Rüzgar şiddeti Sıcaklık Üretim Vibrasyon Dişli Kutusu Vibrasyon Jeneratör T1 0 6,697 12,699 135,941 6,233 5,390 T2 305 6,300 10,164 137,383 11,155 7,613 T3 526 6,433 10,014 135,630 8,597 8,781 T4 716 6,602 8,385 133,182 9,493 8,958 T9 1948 6,265 0,865 140,847 8,510 10,058 T13 2926 6,763 10,038 152,117 7,085 7,944 T14 3516 6,534 10,280 141,980 8,446 8,688 T16 4878 6,254 10,819 140,624 8,289 8,047

Yukarıdaki tablolarda %30 kesilen kısma değerler verilmiştir. Bunları anlamlandırabilmek için bağıl hataları bulunmuştur ve aşağıdaki tablolarda verilmiştir. Tablodan da görüldüğü gibi, yaklaşık %10 civarı bir doğruluk ile tahminler yapılmıştır. Amasya RES Türbin No Mesafe (m) Rüzgar şiddeti Sıcaklık Üretim Vibrasyon Dişli Kutusu Vibrasyon Jeneratör T1 0 0,096 0,072 0,093 0,090 0,083 T2 305 0,133 0,135 0,134 0,095 0,118 T3 526 0,122 0,107 0,113 0,095 0,099 T4 716 0,133 0,285 0,134 0,101 0,113 T9 1948 0,168 0,927 0,141 0,113 0,123 T13 2926 0,144 0,135 0,138 0,118 0,144 T14 3516 0,151 0,141 0,145 0,116 0,130 T16 4878 0,145 0,137 0,139 0,108 0,124

Dinlediğiniz İçin Teşekkür Ederim. Murat Durak e-mail: md@enermet.com.tr