Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Using the MIUU Model for Prediction of Mean Wind Speed at Low Height
Uppsala University, Disciplinary Domain of Science and Technology, Technology, Department of Engineering Sciences, Electricity.ORCID iD: 0000-0003-4921-8345
Uppsala University, Disciplinary Domain of Science and Technology, Technology, Department of Engineering Sciences, Electricity.
2015 (English)In: Wind Engineering: The International Journal of Wind Power, ISSN 0309-524X, E-ISSN 2048-402X, Vol. 39, no 5, 507-518 p.Article in journal (Refereed) Published
Place, publisher, year, edition, pages
2015. Vol. 39, no 5, 507-518 p.
National Category
Engineering and Technology
Research subject
Engineering Science with specialization in Science of Electricity
Identifiers
URN: urn:nbn:se:uu:diva-225873DOI: 10.1260/0309-524X.39.5.507ISI: 000366860200003OAI: oai:DiVA.org:uu-225873DiVA: diva2:722557
Available from: 2014-06-09 Created: 2014-06-09 Last updated: 2017-12-05Bibliographically approved
In thesis
1. Wind Power and Natural Disasters
Open this publication in new window or tab >>Wind Power and Natural Disasters
2014 (English)Licentiate thesis, comprehensive summary (Other academic)
Abstract [en]

Wind power can be related to natural disasters in several ways. This licentiate thesis gives some background and introduces four papers devoted to two aspects of this relation. The first section looks into how small-scale wind energy converters (WECs) could be used to generate power after a natural disaster. For this application diesel generators are the most common solution today, but there would be several advantages of replacing these systems. A study of off-grid systems with battery storage at 32 sites showed that photovoltaics (PV) were more suitable than WECs. The results were confirmed by a study for the entire globe; PV outperformed WECs at most sites when it comes to small-scale application. This is especially true for areas with a high disaster risk. Hybrid systems comprising both PV and WECs are however interesting at higher latitudes. For the Swedish case, it is shown that gridded data from a freely available meteorological model, combined with a statistical model, give good estimates of the mean wind speed at 10 meters above ground. This methodology of estimating the mean wind speed can be used when there is no time for a proper wind measurement campaign.

The second section is directed towards wind power variability and integration. The results presented in the thesis are intended as a basis for future studies on how a substantially increased wind power capacity affects the electric grid in terms of stability, grid reinforcement requirements, increased balancing needs etc. A review of variability and forecastability for non-dispatchable renewable energy sources was performed together with researchers from the solar, wave and tidal power fields. Although a lot of research is conducted in these areas, it was concluded that more studies on combinations of the sources would be desirable. The disciplines could also learn from each other and benefit from the use of more unified methods and metrics. A model of aggregated hourly wind power production has finally been developed. The model is based on reanalysis data from a meteorological model and detailed information on Swedish WECs. The model proved very successful, both in terms of low prediction errors and in the match of probability density function for power and step changes of power. 

Abstract [sv]

Vindkraft kan relateras till naturkatastrofer på flera olika sätt. Den här licentiat\-avhandlingen ger bakgrund till och introducerar fyra artiklar som beskriver två aspekter av detta samband. I den första avdelningen undersöks hur småskalig vindkraft skulle kunna användas för att generera el efter en naturkatastrof. I dagsläget är det dieselaggregat som används för detta ändamål, men det skulle finnas stora fördelar med att övergå till förnybara system. En studie av 32 platser (myndigheten MSB:s utlandsstationeringar augusti 2012) visade att solceller var mer lämpade än vindkraftverk. Resultaten bekräftades av en studie för hela världen; solceller ger billigare system än småskaliga vindkraftverk för de flesta platser, inte minst om man tittar på områden som är utsatta för naturkatastrofer. Hybridsystem med både solceller och vindkraftverk var dock intressanta på högre breddgrader. För Sverige så visas det att data från en fritt tillgängliga meteorologisk modell tillsammans med en statistisk korrigering beroende på terrängtyp ger bra uppskattningar av medelvinden på 10 meters höjd. Den föreslagna metodiken kan vara användbar som ett komplement till vindmätningar eller om det inte finns tid eller möjlighet till en riktig mätkampanj.

Den andra avdelningen är inriktad mot vindens variabilitet och integrering av vindkraft i kraftsystemet. De resultat som presenteras i denna avhandling är tänkta som en bas för framtida studier av hur en kraftigt ökad andel vindkraft påverkar elsystemet med avseende på stabilitet, nödvändiga nätförstärkningar, ökade krav på balanskraft etc. En översiktsstudie av variabilitet och prognosbarhet för intermittenta förnybara energikällor gjordes tillsammans med forskare inom sol-, våg och tidvattenkraft. Även om mycket forskning pågår inom dessa områden så var en slutsats att mer studier för kombinationer av olika källor skulle vara önskvärt. Forskare inom de olika disciplinerna skulle också kunna lära från varandra och dra fördel av gemensamma metoder och mått. Slutligen har en modell av aggregerad timvis vindkraftproduktion tagits fram. Modellen baseras på data från en meteorologisk modell samt detaljerad information om vindkraftverk i Sverige. Modellen visade sig vara mycket träffsäker, både vad gäller låga prediktionsfel och i överensstämmelse av sannolikhetsfördelning av effekt och stegförändring av timvis effekt.

Place, publisher, year, edition, pages
Uppsala: Uppsala universitet, 2014. 44 p.
Series
UURIE / Uppsala University, Department of Engineering Sciences, ISSN 0349-8352 ; 337-14L
Keyword
Wind power, Natural disasters, Hybrid energy system, Meteorological model, Statistical model, Variability, Wind power integration
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
urn:nbn:se:uu:diva-225573 (URN)
Presentation
(English)
Opponent
Supervisors
Available from: 2014-06-09 Created: 2014-06-04 Last updated: 2014-06-09Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(681 kB)78 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 681 kBChecksum SHA-512
a51d1e8b66c288632dc5f41bba1ad1f776701c114693215419eec71f589056671634793a44dd98f8ef114fb447a7e7f483bb2386f294772e4c39fb866328210d
Type fulltextMimetype application/pdf

Other links

Publisher's full texthttp://multi-science.atypon.com/doi/abs/10.1260/0309-524X.39.5.507

Search in DiVA

By author/editor
Olauson, JonBergkvist, Mikael
By organisation
Electricity
In the same journal
Wind Engineering: The International Journal of Wind Power
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 78 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

doi
urn-nbn

Altmetric score

doi
urn-nbn
Total: 622 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf