¿Cuál es la relación entre la velocidad promedio del viento de 10 minutos y la velocidad promedio del viento de 1 hora?

Considere el siguiente ejemplo. Tiene una turbina eólica que desea configurar. Las velocidades del viento de corte y corte son 2 m / sy 9 m / s respectivamente. Instalas anemómetros para medir la velocidad del viento a 10 m sobre el suelo en dos lugares diferentes. Una ubicación está cerca de la costa y mide un promedio anual de 8 m / s. El otro está más hacia el interior y mide solo 4 m / s. Si tuviera que instalar una turbina eólica basada en estas dos mediciones, iría a la ubicación con un promedio anual de 8 m / s, ¿verdad?

El gráfico anterior le ofrece una visualización de la distribución de probabilidad de Weibull de sus mediciones. Puede ver que la costa es más ventosa pero que la velocidad del viento excederá el límite de funcionamiento de su turbina durante un período de tiempo considerable (el área más allá de 9 m / s). Tal vez este es un lugar muy tranquilo para el viento durante la mayor parte del año, y luego durante unos meses hay viento muy fuerte. La ubicación en el interior tiene la mitad de la velocidad media anual del viento, pero será mucho mejor instalar la turbina allí porque rara vez alcanzará su velocidad de viento reducida.

Entonces, para responder a su pregunta: en realidad no hay mucha relación entre los promedios de 10 minutos y los promedios de 1 hora. Suponiendo las mismas ubicaciones de medición, probablemente serán similares, pero no tienen que serlo. Lo único que realmente puede concluir de una velocidad media del viento es que, si es mayor que cero, hay algo de viento. Pero el aspecto de este viento es imposible de decir con certeza. Si luego disminuye la frecuencia de muestreo muestreando solo cada hora en lugar de 10 minutos, puede decir aún menos sobre el viento. Realmente necesita una distribución de probabilidad de las velocidades del viento para decir algo significativo sobre el viento.

Un último ejemplo para demostrar esto. En la gráfica a continuación, hay dos distribuciones de probabilidad. Ambos tienen velocidades de viento promedio similares. Se toma una muestra cada 10 minutos y es plana. Esto significa que hay muchas turbulencias con una variación de alta frecuencia en la velocidad del viento, que solo se puede medir con una frecuencia de muestreo más alta. El otro se muestrea cada hora y devuelve una distribución muy puntiaguda, lo que significa que la velocidad del viento es bastante constante con menos variación. La diferencia entre los dos es obvia cuando se muestra en la distribución de probabilidad, pero cuando se pasa de frecuencias de muestreo de 10 minutos a 1 hora, se pierden todos los detalles.

Si has estado navegando con un anemómetro en la parte superior de tu mástil, como yo, habrás notado que, incluso en mar abierto, el viento siempre es racheado. Las ráfagas duran desde unos pocos segundos hasta unos pocos minutos. Es como las olas, algunas son pequeñas, algunas son grandes y otras son olas pequeñas que montan un oleaje mucho más grande.

Cuando está grabando el viento, lo hace de acuerdo con el período de tiempo para el que es válido. Puede ser una hora, tres horas, seis, doce o veinticuatro. Esos son los estándares.

Por ejemplo, el METAR de aviación dado en un aeropuerto es para la última hora, indicado en la primera oración del METAR. Pero entonces, puede leer, por ejemplo, 12015G22, que significa: Viento de la dirección 120 a 15 nudos, ráfagas de 22 nudos.