Posudky - Program STIN

Program STIN počítá takzvaný stroboskopický efekt větrných elektráren. Ten vzniká tehdy, když jsou sluneční paprsky periodicky zastiňovány rotujícími listy větrnéelektrárny. Takové rychlé střídání světla a stínu může být obyvatelipovažováno za velmi obtěžující a při provozu větrné elektrárny jeproto nutné se vyvarovat dopadu tohoto efektu na obydlené stavby, a to napříkladdočasným zastavením otáčení větrné elektrárny po dobu trvání efektu, což má pro provozovatele elektrárny ekonomické následky.

Pro jednoduchý výpočet maximální doby trvání stroboskopického efektu v dané lokalitě byl v rámci projektu VaV/320/08/03 vytvořen program STIN. Autorem programu je RNDr. Zbyněk Sokol, CSc.

Popis programu STIN

Výpočetní program STIN počítá základní charakteristiky doby „zastínění“ zadaného místa nebo míst pro zadanou konfiguraci větrných elektráren (VE). Program je založen na modelu, který simuluje pohyb Slunce po obloze během kalendářního roku a sleduje období, kdy je zadané místo v prostoru může být zastíněné vrtulí VE. Program počítá celkovou dobu možného zastínění a její procentuální vyjádření vzhledem k délce slunečního svitu (období, kdy je Slunce nad horizontem). Program je vytvořen pro platformu PC a operační systém Windows.

Výpočet je proveden za následujících zjednodušujících předpokladů:

1. Okolní krajina je plochá, a tedy se neuvažuje zákryt Slunce zvlněným terénem. Dále seneuvažují překážky, které by Slunce stínily. Zahrnutí překážek (umělých iorografických) je teoreticky možné, avšak vyžadovalo by komplikované zadávánívstupních dat.
2. Předpokládá se, že obloha je bez oblačnosti. Tento předpoklad lze jen obtížně obejít,protože nejsou k dispozici spolehlivé statistiky výskytu oblačnosti, kteréby mohly být při výpočtu využity. Je třeba si uvědomit, že zastínění Sluncem sevyskytuje téměř výhradně v době, kdy je Slunce nízko nad obzorem a nelzetedy standardní statistiky Slunečního svitu využít
3. Vrtule VE je kolmo na směr slunečních paprsků, což je nejméně příznivý případ. Obdobnějako v předchozím bodě je obtížné využít případné znalosti větrné růžicev daném místě, neboť může existovat závislost směru větru na denní době,což obvykle větrné růžice neuvažují.
4. Neuvažuje se vzájemné zastínění (zákryt) míst, pro které se provádí výpočet. Tento bodsouvisí s bodem 1.
5. Neuvažuje se současné zastínění několika VE.

Všechny uvedené předpoklady nadhodnocují celkovou dobu zastínění. Proto lze výsledek považovat programu považovat za horní odhad (nejméně příznivý) vlivu VE na prostředí.

Vstup modelu STIN

Vstupní parametry programu STIN jsou obsaženy v souboru STIN.VST. Tento soubor obsahuje následující informace:

Informace o VE:

• Zeměpisné souřadnice
• Lokální popis polohy (x, y, z) v metrech
• Výšku tubusu a poloměr vrtule v metrech

Informace o objektech

• Objekt je popsán body (síť bodů)
• Body jsou popsány (x, y, z) v m

Lokální systém souřadnic je orientován standardním způsobem, tj. x je od západu na východ a y je od jihu na sever. Souřadnice z značí nadmořskou výšku. Doporučuje se použít Gaussův systém s tím, že počátek souřadného systému se ztotožní s VE. Struktura souboru STIN.VST je ukázána zde.

Výstup modelu STIN

Výstup modelu STIN je textový soubor STIN.INF, který obsahuje:

1. Vstupní informace, tj. zadané parametry ze souboru STIN.VST
2. Vypočtené hodnoty pro jednotlivé body:
   • délka slunečního svitu (Slunce nad horizontem) v hodinách (DELKA SVITU(H))
   • délka možného zastínění v hodinách STIN(H) a v % STIN(%) (tj. délka možného zastínění v poměru k délce slunečního svitu v procentech)
3. Měsíční charakteristiky zastínění:
• minimální termín ve tvaru HHmm (hodina, minuta), kdy v daném měsíci může dojít k zastínění (OD)
• maximální termín ve tvaru HHmm (hodina, minuta), kdy v daném měsíci může dojít k zastínění (DO)
• rozdíl maximálního a minimálního termínu v minutách (S)

Ukázka výstupního souboru pro tyto parametry je uvedena zde.