A statistical analysis of wind speed distribution models in the aburrá valley, Colombia

• Autores: Paula Andrea Amaya Martínez, Andrés Julián Saavedra Montes, Eliana Isabel Arango Zuluaga
• Localización: CT&F - Ciencia, tecnología y futuro, ISSN-e 0122-5383, Vol. 5, Nº. 5, 2014, págs. 121-136
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Análise estatística de modelos de distribuição da velocidade do vento no valle de aburrá, Colômbia
  • Análisis estadístico de modelos de distribución de la velocidad del viento en el valle de aburrá, Colombia
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• Resumen
  • español

    En este artículo se presentan las funciones de densidad de probabilidad que modelan el comportamiento de la velocidad del viento en cinco lugares urbanos y uno rural del Valle de Aburrá en Antioquia, Colombia. Las funciones de densidad de probabilidad son utilizadas para calcular la densidad de potencia en el viento para cada lugar, la cual es utilizada para recomendar varias aplicaciones que podrían aprovechar la potencia disponible. Las velocidades de viento son registradas en cinco estaciones de monitoreo ubicadas en el área urbana del valle y una estación rural cercana al Valle. Las cuatro funciones de densidad de probabilidad Weibull, Rayleigh, Gamma y Lognormal son usadas para representar los histogramas de los datos de velocidad del viento de cada ubicación y cuatro pruebas de bondad de ajuste son calculadas para seleccionar la función de densidad de probabilidad que mejor modela la variabilidad de los datos de velocidad del viento. Adicionalmente, la densidad de potencia en el viento es calculada con la función de densidad de probabilidad que mejor representa la distribución de velocidad del viento para evaluar la disponibilidad de potencia en el viento. Las densidades de potencia reportadas para las cinco estaciones urbanas están en el rango de 1.38 a 4.54W/m² y la densidad reportada para la estación rural es 911.1 W/m². Varias aplicaciones son sugeridas teniendo en cuenta la densidad de potencia de cada estación.

  • English

    The probability density functions, that model the wind speed behavior in five urban places and one rural of the Aburrá Valley in Antioquia, Colombia, are presented in this paper. The probability density functions are used to calculate the wind power density for each location, which are used to recommend several applications that could take advantage of such potential powers. Wind speeds are recorded at five monitoring stations located in the urban area of the valley and at one nearby rural station. Four probability density functions, namely, Weibull, Rayleigh, Gamma, and Lognormal, are used to represent the wind speed data histograms of each location and to select the probability density function that best fit the variability of the wind speed data. Also, four goodness of fit test are calculated. The wind power density is calculated with the probability density function that best represents the wind speed distribution to evaluate the wind power availability. The power densities reported for the five urban stations ranged from 1.38 to 4.54 W/m², and that reported for the rural station was 911.1 W/m². Taking into account the power density of each station, several applications are suggested.

  • português

    Neste artigo são apresentadas as funções de densidade de probabilidade que modelam o comportamento da velocidade do vento em cinco lugares urbanos e um rural do Vale de Aburrá, Antioquia, Colômbia. As funções de densidade de probabilidade são utilizadas para calcular a densidade de potência no vento para cada lugar, a qual é utilizada para recomendar várias aplicações que poderiam aproveitar a potência disponível. As velocidades de vento são registradas em cinco estações de monitoramento localizadas na área urbana do vale e uma estação rural próxima ao Vale. As quatro funções de densidade de probabilidade Weibull, Rayleigh, Gamma e Lognormal são usadas para representar os histogramas dos dados de velocidade do vento de cada localização e quatro provas de bondade de ajuste são calculadas para selecionar a função de densidade de probabilidade que melhor modela a variabilidade dos dados de velocidade do vento. Adicionalmente, a densidade de potência no vento é calculada com a função de densidade de probabilidade que melhor representa a distribuição de velocidade do vento para avaliar a disponibilidade de potência no vento. As densidades de potência registradas para as cinco estações urbanas estão na faixa de 1.38 a 4.54 W/m² e a densidade registrada para a estação rural é de 911,1 W/m². Várias aplicações são sugeridas considerando a densidade de potência de cada estação.