Tuotantotappio arvioiden mallinnus

Tuotantotappiot johtuvat tuulivoimalan roottorin lapoihin kertyvästä jäästä, mikä heikentää lapojen aerodynaamisia ominaisuuksia. Pyörivän tuulivoimalan lapoihin jää kertyy pääasiassa lapojen johtoreunalle ja jään vaikutus riippuu jään määrästä ja muodosta. Jään vaikutuksia tuotantoon arvioitiin seuraavasti

  1. Kolme erilaista jääkertymätapausta mallinnettiin esimerkkinä olevan tuulivoimalan lapoihin numeerisella tuulivoimaloiden jäätymistä simuloivalla ohjelmalla
  2. Jääkertymien (vaiheesta 1) aiheuttamat muutokset tuulivoimalan lapojen aerodynamiikkaan analysoitiin laskennallisen virtausmekaniikan (CFD) keinoin
  3. Jäätymistapausten heikentämät tehokäyrät tuulivoimalalle generoitiin monikappaledynamiikkasimuloinnilla käyttäen lapojen jään vuoksi heikentyneitä aerodynaamisia ominaisuuksia (vaiheesta 2)
  4. Heikentyneet tehokäyrät (vaiheesta 3) yhdistettiin ajasta riippuvaisiin sääolosuhteisiin, joista muodostuu vastaavat jääkertymät mitkä tehtiin vaiheessa 1
Tuotantotappioarviot tehtiin WinWinD:n WWD-3 tuulivoimalalle, jonka roottorin halkaisija on 90 metriä. Voimalatyyppi on sama, jota on käytetty Suomen Tuuliatlaksen tuotantoarvioissa. WWD-3 on muuttuvapyörimisnopeuksinen lapakulmasäädetty 3 MW tuulivoimala. Tuulivoimala mallinnettiin valmistajan tehokäyrää ja tyypillistä lapageometriaa käyttäen.