Wind atlas of Bay of Bengal with satellite wind measurment

Abstract

The objective of this study is to obtain appropriate offshore location in the Bay of Bengal, Bangladesh for further development of wind energy. Through analyzing the previous published works, no offshore wind energy estimation has been found here. That is why, this study can be claimed as the first footstep towards offshore wind energy analysis for this region. Generally, it is difficult to find offshore wind data relative to the wind turbine hub heights, therefore a starting point is necessary to identify the possible wind power density of the region. In such scenario, Synthetic aperture radars (SAR) have proven useful. In this study, SAR based dataset- ENVISAT ASAR has been used for Wind Atlas generation. Furthermore, a comparative study has been performed with Global Wind Atlas (GWA) to determine a potential offshore wind farm. Additionally, the annual energy production of that offshore windfarm has been analyzed by combining SAR, GWA and ASCAT datasets. Through ASAR based Wind Atlas and GWA comparison, some differences has been found as less sampled ASAR datasets were achieved for some nodes. Thus, Weibull statistical analysis are performed to have a better Weibull fitting and accurate estimation of Annual Energy production (AEP). The study summarizes that, satellite datasets can be a very useful method to detect potential zone if compared with any long time statistical result and bathymetry data together. In this study, all three datasets comprises similar AEP at the coastal area which indicates beneficiary pace for future wind energy sector of Bangladesh.

Bu çalışma Bangladeş, Bengal Körfezi’nde bulunan rüzgar kaynakları açısından elverişli açık deniz konumlarını belirleyerek, rüzgar enerjisinin kullanımının daha da geliştirilmesini amaçlamaktadır. Daha önce yayınlanmış çalışmalar analiz edilmiş ve Bengal Körfezi’nde uydu verilerine dayanan açık-deniz rüzgar enerjisi potansiyeli tahminlerine rastlanmamıştır. Bu nedenle, bu çalışma Bengal Körfezi’nde açık-deniz rüzgar kaynakları analizi için ilk adım olarak değerlendirilebilir. Genellikle, kule yüksekliğine yakın açık-deniz rüzgar verisi bulmanın zor olmasından dolayı bölgenin olası rüzgar enerji yoğunluğunu belirlemek için bir başlangıç noktası belirlemek gerekmektedir. Böyle durumlarda, Sentetik açıklıklı radarın (SAR) açık-deniz rüzgar haritalanmasında ki başarısı bilinmektedir. Bu nedenle, SAR tabanlı veri setleri olan ENVISAT ASAR bu çalışmada rüzgar atlası üretimi için kullanılmıştır. Ayrıca bu çalışmada, bir potansiyel açık-deniz rüzgar tarlası belirlemek amacıyla Global Rüzgar Atlası kullanılarak karşılaştırmalı bir çalışma yapılmıştır. Önerilen rüzgar tarlasının konumu dört kritere dayanarak belirlenmiştir. Bu kriterler sırası ile yüksek çözünürlüklü SAR veri seti, en yüksek rüzgar hızı bölgesi, bölgenin sahile yakınlığı ve daha düşük deniz tabanı derinliğidir. Ayrıca, Bengal Körfezi'nde ki belirlenmiş konumun enerji üretim potansiyelini tahmin etmek için söz konusu rüzgar tarlasının yıllık enerji üretimi, SAR, GWA ve ASCAR veri setleri kullanılarak analiz edilmiştir. ENVISAT ASAR’a dayanan Rüzgar Atlası ve GWA karşılaştırılırken, daha az ASAR veri seti örneklerinin elde edilmesinden dolayı sonuçta bazı farklılıklara rastlanmıştır. Doğru Weibull parametreleri seçildiğinde, rüzgar hızı ölçümleri ve bu uzaktan ölçüm metotlarının enerji yoğunluğu hesapları daha büyük benzerlik göstermektedir. Seçilen alanın yıllık enerji üretiminin ve girdap kayıplarının daha doğru ve yerinde bir analizini yapmak için kapsamlı bir şekilde her iki uydu tabanlı veri setinin Weibull istatistiksel analizi gerçekleştirilmiştir. Bütün bu çalışma özetlemektedir ki, uzun dönem istatistiksel sonuç ve barimetri veri kombinasyonu karşılaştırılırsa, ENVISAT ASAR verisi kullanımı potansiyel alan tespitinde çok kullanışlı bir yöntem olabilmektedir. Bengal Körfezi’ne dair bu çalışmada, yılık alanda her üç veri seti de benzer yıllık rüzgar enerjisi üretimine işaret etmektedir ve bu Bangladeş’in gelişen rüzgar enerji sektörü için yararlı olabilir.