NWP-CFD 축소화에 의한 육상풍력 자원지도 고해상도화
High-Resolution Mapping of Onshore Wind Resource Using NWP-CFD Downscaling
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초록
풍력발전단지는 초기 투자비용이 높고 설치 후 이동이 용이하지 못하기 때문에 풍력발전단지 설계 과정에서 해당 지역의 생 산 가능 자원량을 정확히 예측하는 것이 필수적이다 . 많은 연구자들이 풍력에너지 발전량을 예측하기 위해 수치기상예보 (Numerical Weather Prediction, NWP) 방법으로부터 얻은 장기간 기상데이터를 활용한다 . 하지만 NWP 방법은 국지적 지형지물과 표면조도가 풍 황에 미치는 영향을 충분히 고려하지 못한다는 한계점이 존재하여 대부분의 육상풍력발전단지가 지형이 복잡한 산간지역에 설치되어 있는 한국에서 활용하기에 적합하지 않다 . 이에 NWP 방법을 통해 얻어진 장기간 기상데이터를 전산유체역학 (Computational Fluid Dynamics, CFD)의 경계조건으로 활용하여 지형지물과 표면조도의 영향을 고려하여 축소함으로써 공간해상도를 100m 급으로 고해상 도화 하였다 .
Abstract
An accurate prediction of the wind energy production is essential in the initial design process of wind farms. Many researchers use meteorological data obtained from Numerical Weather Prediction (NWP) methods to predict wind energy production. The NWP method does not consider the influence of local topography and surface roughness on wind conditions. In Korea, most of onshore wind farms are installed in mountainous areas with complex topography, which makes the meteorological data obtained from only NWP method not applicable for the generation of wind resource map. The NWP-CFD coupled method, which uses the meteorological data from NWP method as the boundary condition of the CFD simulation, is adopted to overcome the limitations inherent in the NWP method. In this way, the spatial resolution of onshore wind resource map is downscaled to 100m-level considering the effects of the complex topography on the wind conditions.
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