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2020년 9월 22~24일
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산업 뉴스


Vaisala와 WindSim, 오지의 바람 측정값 수집 방법 발표

환경 측정 전문 기업 Vaisala는 원격 감지 장치로 수집된 바람 측정값에 대해 복잡한 지형의 영향을 완화할 수 있는 방법을 입증하는 연구를 위해 전산유체역학(CFD) 모델링의 선구적 기업인 WindSim과 협력했습니다. 이 협력은 현재까지 풍력 에너지 부문에서 수행된 원격 감지 데이터에 대한 가장 포괄적인 복잡 지형 검증을 포함합니다.

그 결과로 복잡한 지형에서 Triton Wind Profiler로 수집한 데이터의 불확실성을 크게 줄이는 방법을 체계화하여, 미개발 자원이 있는 지역에서 더 효과적인 측정 활동을 시작할 수 있게 됩니다.

능선, 언덕 및 울창한 산림 지역 등 더 까다롭고 전력망이 없는 현장을 탐사하는 풍력 에너지 개발자에게라면, 이 원격 감지 장치의 다목적성, 조종성 및 크기가 측정탑(기상탑)에 비해 수많은 이점을 제공할 수 있습니다. 복잡한 지형에서 원격 감지 시스템의 정확성을 검증할 경우, 산업 전반에 걸쳐 광범위하게 이 기술을 채택하기 위해서 넘어야 할 몇 가지 장벽 중 하나가 사라지게 됩니다.

Vaisala의 신재생 에너지 담당 Pascal Storck 이사는 "원격 감지 장치는 풍력 측정 활동에 바람직한 기술로서 기상탑을 점점 더 많이 대체하고 있지만, SoDAR 및 LiDAR 기술이 복잡한 공기 흐름에 반응하는 방식에 대한 우려가 장애물이 되었다. WindSim에 대한 우리의 연구는 어떻게 지형학적 요소를 신뢰성 있게 처리할 수 있는지를 보여 준다"고 말했습니다.

Vaisala의 광범위한 복잡 지형 검증 연구는 20개의 개별 현장에 걸쳐 이루어졌으며, 각 현장은 함께 배치된 Triton Wind Profiler와 기상 마스트를 갖추고 1~4개월 동안 동시 측정값을 수집했습니다. 이 현장들은 전 세계에 분산되어 있으며 다양한 지역적 지형의 복잡성을 나타냅니다.

WindSim은 공개적으로 이용 가능한 표고 및 토지 피복 데이터를 사용하여 각 배치 현장 주변에 CFD 시뮬레이션 영역을 구성하고 다양한 유입 조건에 대한 시뮬레이션을 수행했습니다. Vaisala는 이러한 시뮬레이션을 통해 각 측정 표고 및 풍향 부문에 대해 기류 곡률을 고려한 보정 계수를 개발했습니다.

이러한 CFD 기반 보정값을 Triton 데이터에 적용함으로써 Vaisala는 Triton과 기상탑 간 평균 풍속 차이를 -1.7%에서 -0.1%로, 표준 편차를 2.5%에서 2.1%로 줄였습니다. 그러므로 보정을 통해 전반적인 편향을 제거할 뿐 아니라 현장 간의 오류 차이도 감소되었습니다.

WindSim의 창립자이자 최고 기술 책임자인 Arne Gravdahl 박사는 "원격 감지 데이터의 정확성은 복잡한 지형에서 운영하는 경우를 제외하고는 모든 면에서 기상탑과 동등한 것으로 널리 인식되어 왔다. CFD 시뮬레이션을 사용하여 Triton 데이터를 조정하면 이 부분에 대한 우려도 해소할 수 있으므로, 데이터 품질 측면에서 현장을 균등화하고 개발자가 Triton의 다목적성을 최대한 활용할 수 있다."고 말했습니다.

Arne Gravdahl 박사는 "이 방법은 신뢰할 수 있고 반복 가능한 방법이라는 것을 연구 결과가 보여 주었으며, 세계적으로 최고의 자원 보유지가 항상 평지에 있지만은 않으므로 이런 곳에서 풍력 개발을 선도하는 Vaisala의 고객에게 이 방법이 미칠 효과가 기대된다"고 덧붙였습니다.



- December 2017

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