JP2003502543A - ウィンドパーク運営 - Google Patents
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Abstract
Description
および受け入れに関してますます重要な役割を演じている。この目的のために要
求される騒音放出計算は、一般に風力装置の測定騒音出力レベル(LW)に基づ
いていて、最新のソフトウェアプログラムで実行される。騒音放出測定も、個別
装置の騒音レベルあるいは全ウィンドパークの騒音レベルが所与のイミッション
場所(ウィンドパーク内外)で確認できるようにますます頻繁に行われている。
イミッション場所が個別の家屋、住宅団地等である場合、所定の騒音出力レベル
は、法律の条項および計画作成方策に関する条項に従って、少なくとも所与の時
間、例えば午後10時〜午前6時にわたって遵守されねばならない。イミッショ
ン場所、例えば住宅団地の騒音出力レベルが昼の間に全限界を超えて上昇するこ
とも許可されない。
守する際の関心は、ウィンドパークで最大エネルギー産出量を得るウィンドパー
クの運営者の一部に対する関心と競合している。疑いもなく、夜にウィンドパー
クの全風力を遮断することによって、騒音限界値の遵守は満たされるが、全ウィ
ンドパークの運営はしたがって非常に効果がない。
音出力限界値を遵守するにもかかわらず、それぞれの時刻、風向および風強度に
従ってウィンドパークのエネルギー産出量を最大にすることにある。
って達成される。有利な開発は従属請求項に記載されている。
って決まるという実現に基づいている。大まかな言い方で考察される場合、騒音
発生は2つのカテゴリーに細分割できる。一方のカテゴリーは、音関連性、すな
わち風力装置の機械部(駆動部)による騒音の発生である。これは、いわゆる機
械騒音とも認定される。他方のカテゴリー、回転ブレードによる空力騒音によっ
て引き起こされる風力騒音の広帯域騒音および他の広帯域機械雑音、例えばファ
ン雑音である。
ないろいろの機械的部品から生じ得る。騒音は、例えば装置の構造によって伝動
され、その表面から発される。この騒音は、一般に音に関する特性のものである
、すなわち騒音放出は所与の周波数に関連し得る。騒音源は、適当な対策(例え
ば、固形物中伝達される騒音に関するデカッピリング)をとることができるよう
に決定できる。
れる空力雑音によって実質的に決定される。騒音発生は、おおよそ第5の電力で
ブレード先端速度に関連しているので、増加された回転速度は常に、増加レベル
の騒音放出も伴う。この雑音は広帯域周波数スペクトルを包含する。40mのロ
ータ直径の場合、毎分ロータ回転数当たり1dB(A)だけの騒音出力レベルの
変化が確認された。3dB(A)だけの騒音出力の減少が常に(音響学的に可聴
的言い方で)この値の半分に相当することにその点で注目すべきである。
に示されている。これはエナコンからの型式E‐66の風力装置を含む。毎分2
2の回転数の回転速度のこの型式の風力装置の場合、放出騒音は約104dB〜
105dBであるのに対して、毎分20回転数の回転速度で、騒音出力レベルは
常に約101dBに低下することにこの点で注目する。
多の地域、あるいは工業地域)および時刻による所与の値を必要とする。一般的
な言い方では、昼の間よりも著しく低い値は、例えば午後10時〜午前6時遵守
されるべきである。
発電機出力がより低い回転速度(異なる回転速度出力特性)で実現されるか、あ
るいはこれが十分でない場合、回転速度およびしたがって間接的に発電機出力も
のであり減少されるかのいずれかが提案される。両方の可能なオプションは、夜
の間あるいは他の決定的な時に電子制御によって使用できる。
コンからの型式E‐12、E‐30、E‐40、E‐58およびE‐66)を有
する可変回転速度を必要とする伝動装置がない風力装置は、制限された最大回転
速度の時刻、したがってより低い騒音出力レベルに応じて風力装置を作動させる
可能性がある。
では、所与の風向条件の下で風は、第1列の風力装置に当たる。この装置は、運
動のエネルギーを風からとり、風速はしたがって減少される。第1列の後ろに配
置された第2列の装置(風向の見地から静止している)は、したがって、第1列
よりも低い風速を受ける。次の列(等)は、さらに低い風速を受ける。可変回転
速度を必要とする装置の場合、ロータ回転速度も、風速の大きさに従って作用し
、それに結合され、発生された電気出力は第1列の後ろに置かれたこれらの装置
に関してより低い風の強度で低下する。したがって、ウィンドパークの装置の組
み立ての方法は、既に個別の装置の騒音出力レベルの徐々の変化をもたらす。
騒音レベルを遵守することに関する法律の条項が、ウィンドパークの個別の装置
を制御するために本発明に従って遵守されねばならない場合、これらの装置は、
イミッション場所で生じる全騒音が非常低いので所定の限界値が遵守されるよう
に作動されることが提案される。
ークの例を示している。孤立している家屋がイミッション場所Aに置かれ、風が
家屋の方向からウィンドパーク、すなわちイミッション場所Bに当たると仮定す
べきである。前記の理由のために、第1列の装置(番号1、4および7)のため
の風速は、風がより低い風速で次の列の装置に当たっている間、その最大である
。より高い風速により、本発明による制御がない場合、第1列の装置の回転速度
は、第2列の装置の回転速度よりも高い。既に前述された考察によって、第1列
の装置は、イミッション場所Aに最も近い装置であるために、これの重要性は、
第1の列の風力装置がイミッション場所に関してさらに深刻である最高騒音レベ
ルを発生するということである。
タ処理装置(例えば、コンピュータ)11によって制御される。このデータ処理
装置は、とりわけイミッション場所Aで測定されるかあるいは前の測定によって
そこに生じると仮定され得る風向、風速、時刻および騒音レベルに関する値を処
理する。風速あるいは風向に関する値は風力装置の適当な測定装置でも確認でき
る。ウィンドパークの全風力装置(あるいはその一部)の全制御は、データ処理
装置によって可能であり、イミッション場所Aの時刻、風向、風速および/また
は騒音出力レベルに関するデータのそれぞれの確認に応じて、データ処理装置は
、その回転速度が減少されるかあるいは制御されるべき装置が異なる回転速度‐
出力特性で作動されるように風力装置1〜9の制御装置を制御する。風力装置の
回転速度の減少は、出力もそれに応じて減少されることを意味し得る。同時にロ
ータブレードのピッチ調整(これは型式E‐40の風力装置に関して公知である
)によって、異なる回転速度出力特性を有する風力装置も作動できるために、確
かに風力装置の出力は、減少された回転速度で同一のままであることが可能であ
る。
も近く、したがってこれらの装置は騒音放出のレベルに最大の寄与を行うために
、その電力出力および/または回転速度に関して極度に減少される。第2列の装
置(番号2、5および8)は、それによってより高い風速を受け取り、したがっ
てより高い電力レベルを発生する。本発明による調整がない場合、風の方向の風
装置の電力レベルあるいは騒音出力レベルは低下する。本発明の風力装置による
制御(調整)がある場合、それによって第1列の装置が削減される電力量は次の
列の装置によって埋め合わせ得るために、自然分布は、この点で述べるのに値す
る電気エネルギー(kWh)を失わないでより大きいあるいはより小さい範囲ま
で反映される。
図2に示され、型式E‐40(エナコン)の9つの風力装置、12m/secの
列1(装置1、4および7)の風速、各場合300mの列間の間隔、および40
0mのイミッション場所Aからの装置2の距離を有するシナリオに基づくと仮定
される。標準動作モードの場合、これは、電力出力および騒音出力レベルの分布
を示す。
。イミッション場所Aの40dB(A)の騒音レベルが夜間期間中遵守されねば
ならない場合、下記のオプションがある。
)に最も近い装置は停止されねばならない。これは、特にこの装置で発生された
電力出力の損失を生じる。
る回転速度‐出力特性でも作動できる)および本発明によるウィンドパーク制御
の場合、ウィンドパークの全列1は、回転速度(および多分出力も)に関して減
少できるのと同時に対応する方法で他の2列は、そのとき生じるより高い風速に
よって増加された電力のレベルで作動される。しかしながら、第2列および第3
列の装置で結果としても増加される騒音出力のレベルは、装置の距離によってイ
ミッション場所Aの騒音レベルに関連する量の一因になる。したがって、この場
合、例えば、この値は下記の通りになる。
の騒音レベルがある。
(あるいは困難である)騒音放出レベルを有するウィンドパークを計画する場合
、騒音限界値は本来夜に遵守されねばならないだけであるのでパークプラニング
は、むしろより十分であり得るということである。いくつかの状況の下で、利用
可能なウィンドパーク地域はより上手に利用されるために、これも、ウィンドパ
ークプロジェクトの経済にプラスの影響を及ぼし得る1つの装置を(他の方法で
可能であるよりも)多く組み立てをできるようにする。
依存性を示す図である。
ドパークの例を示す図である。
守する際の関心は、ウィンドパークで最大エネルギー産出量を得るウィンドパー
クの運営者の一部に対する関心と競合している。疑いもなく、夜にウィンドパー
クの全風力を遮断することによって、騒音限界値の遵守は満たされるが、全ウィ
ンドパークの運営はしたがって非常に効果がない。 日本国特許公報第55 054678号は、風速が所与の値を超える場合、保
護ハウジングの中に引っ込めることができる風車を開示している。これは、急に
停止する風車の部品による雑音および損傷を避けることを目的としている。 英国特許公報第2 308 867 A号は、風に対する形状および/または相
対角が、一定回転速度を得るために風向および風速に応じて制御される風力装置
を開示している。風雑音は、減少された回転速度によっても減少されるべきであ
る。
音出力限界値を遵守するにもかかわらず、それぞれの時刻、風向および風強度に
従ってウィンドパークのエネルギー産出量を最大にすることにある。
項に記載されている。
って決まるという現実化に基づいている。大まかな言い方で考察される場合、騒
音発生は2つのカテゴリーに細分割できる。一方のカテゴリーは、音関連性、す
なわち風力装置の機械部(駆動部)による騒音の発生である。これは、いわゆる
機械騒音とも認定される。他方のカテゴリー、回転ブレードによる空力騒音によ
って引き起こされる風力騒音の広帯域騒音および他の広帯域機械雑音、例えばフ
ァン雑音である。
ないろいろの機械的部品から生じ得る。騒音は、例えば装置の構造によって伝動
され、その表面から発される。この騒音は、一般に音に関する特性のものである
、すなわち騒音放出は所与の周波数に関連し得る。騒音源は、適当な対策(例え
ば、固形物中伝達される騒音に関するデカッピリング)をとることができるよう
に決定できる。
れる空力雑音によって実質的に決定される。騒音発生は、おおよそ第5の電力で
ブレード先端速度に関連しているので、増加された回転速度は常に、増加レベル
の騒音放出も伴う。この雑音は広帯域周波数スペクトルを包含する。40mのロ
ータ直径の場合、毎分ロータ回転数当たり1dB(A)だけの騒音出力レベルの
変化が確認された。3dB(A)だけの騒音出力の減少が常に(音響学的に可聴
的言い方で)この値の半分に相当することにその点で注目すべきである。
Claims (9)
- 【請求項1】 少なくとも1つの風力装置を含むウィンドパークを運営する
方法であって、 風力装置の(最大)回転速度が、風向および風強度および/または時刻に応じ
て、所定のイミッション場所で所定の騒音レベルを超えないように設定されるこ
とを特徴とする少なくとも1つの風力装置を含んでいるウィンドパークを運営す
る方法。 - 【請求項2】 前記騒音レベルが前記イミッション場所で測定され、かつ測
定値が、それによって前記ウィンドパークの風力装置が制御されるデータ処理装
置によって処理されることを特徴とする請求項1記載のウィンドパークを運営す
る方法。 - 【請求項3】 個別の風力装置の回転速度の減少とともに、ウィンドパーク
の全電力が減少されないかあるいはわずかだけ、例えば最高25%減少されるこ
とを特徴とする前記請求項のいずれか1つに記載の方法。 - 【請求項4】 前記ウィンドパークが少なくとも2つの風力装置を有し、そ
の方向がほぼ前記イミッション場所から前記ウィンドパークの方である風の場合
、イミッション場所に最も近い風力装置がその電力出力および/または回転速度
に関して減少されることを特徴とする前記請求項のいずれか1つに記載の方法。 - 【請求項5】 前記風力装置が、回転速度可変風力装置であることを特徴と
する前記請求項のいずれか1つに記載の方法。 - 【請求項6】 風が最初に入射する第1の風力装置の回転速度および/電力
が、風向に第1の装置の後ろにある第2の装置がより高い風速でも風を受けるよ
うにその最大可能値以下に設定されるウィンドパークを運営する方法。 - 【請求項7】 第1および第2の装置を含むウィンドパークを運営する方法
であって、 前記第1の装置が前記風向に前記第2の装置の前に置かれ、かつ前記第1の装
置が、前記第2の装置よりも低い回転速度および/または低い電力のレベルを発
生することを特徴とする第1および第2の装置を含むウィンドパークを運営する
方法。 - 【請求項8】 イミッション場所に対して異なる距離に配置される複数の風
力装置を含むウィンドパークを運営する方法であって、 イミッション場所から最も遠く離れている風力装置の回転速度が、前記イミッ
ション場所に最も近い装置の回転速度よりも高く、かつ/または前記イミッショ
ン場所から最も遠く離れている前記風力装置の発生電力が、前記イミッション場
所に最も近い前記風力装置によって発生された電力よりも大きいことを特徴とす
るイミッション場所に対して異なる距離に配置される複数の電力装置を含むウィ
ンドパークを運営する方法。 - 【請求項9】 少なくとも1つの風力装置を有するウィンドパークであって
、前記ウィンドパークの風力装置あるいはその一部が、前記請求項のいずれか1
つに記載の方法に従って制御されることを特徴とするウィンドパーク。
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