Vlerësim i burimeve të erës në Dragash - Kosovë

United Nations Development Programme Konzervimi i biodiversitetit dhe shfrytëzimi i qëndrueshëm i tokës në Dragash Vlerësim i burimeve të erës në Dragash - Kosovë Nga Bereket Lebassi Habtezion, PhD EESS, Stanford University, Stanford, CA Tesfamichael Berhane Ghidey, PhD Washington State University, WA & Asmerom Mengisteab Gilau, PhD Epsilon Innovation Group Inc., MD Maj, 2013

PËRMBLEDHJE EKZEKUTIVE Komuna e Dragashit është një rajon që ndodhet në jug të Kosovës, me male të thepisura dhe lugina lumenjsh. Për shkak të efekteve vendase që nxiten nga sipërfaqja komplekse dhe ndërveprimi i dukurive të shkallës së mesme (p.sh. puhizë detare, erëra të përpjeta/teposhta, qarkullime të musonit, si dhe rryma të ulëta ajrore etj.), është me shumë rëndësi të krijohet një qasje e modelimit të shkallës së mesme. Pra, në këtë studim është zhvilluar një modelim i rezolucionit të lartë, analizimi dhe piketimi i erës, për të identifikuar vendet më të lokale me mundësitë më të mira për fuqi ere që kanë potencialin të identifikohen me faktorin e kapacitetit më të lartë të gjeneratës së shkallës së përdorimit të energjisë nga era që kërkohet në atë zonë. Mjeti modelues i shkallës së mesme që është përdorur në analizë është modeli i Hulumtimit dhe Parashikimit të Motit (WRF), që është zhvilluar nga Administrata Nacionale e Oqeaneve dhe Atmosferës (NOAA) dhe nga Qendra Nacionale për Hulumtim Atmosferik (NCAR). ERA-interim (ECMWF rianalizim të dhënat e rianalizmit nga Qendra Evropiane e Parashikimit të Motit në Shkallë të Mesme në rezolucion hapësinor me rreth 0.75 x 0.75, T255 sistemi gausian. I kemi përdorur këto të dhëna, sepse janë me rezolucion më të lartë se sa të dhënat nga NCEP, që janë me hapësirë 2.5 gradë. Gjetjet tona tregojnë se zona e Dragashit ka rajone burimi erërash që ndodhen në zona më të larta. Luginat tregojnë shpejtësi të ulët dhe të ndryshme të erës, ndërsa lartësitë e mëdha dhe mesatare në veri, lindje dhe jug kanë potencial të madh për erëra. Zona qendrore e Dragashit ka treguar shpejtësi shumë të ndryshueshme të erës dhe dendësi të fuqisë së erës. Sa i përket ndryshueshmërisë sipas stinëve, modeli WRF ka parashikuar me saktësi shpejtësitë e erës për muajin gusht që përfaqëson verën dhe muajin dhjetor që përfaqëson dimrin në vitin 1999. Të dy vendet e analizuara kanë potencial të mirë të erës; mirëpo ka edhe zona të tjera me mundësi që mund të gjenerojnë më shumë fuqi ere për rajonin. Kjo varet edhe nga shumë faktorë të tjerë, që përfshijnë, por jo vetëm, afërsinë me lidhjen në sistem, qasjen në zonë si dhe përdorimin dhe mbulimin e tokës, ndër të tjera. Ndërsa puna që është bërë ka qenë përfaqësuese e mirë e vitit, kërkohen simulime dhe vëzhgime të tjera për të skicuar një nivel të plotë dhe të besueshëm të profileve të erërave në vend. 2

Pasqyra e lëndës 1 HISTORIKU... 6 2 VENDNDODHJA E STUDIMIT... 7 3 METODOLOGJIA... 8 4 REZULTATET DHE DISKUTIMI...12 4.1 Vërtetimi i modelit...12 4.2 Statistika të shpejtësisë së erës në pozitë...15 4.2.1 Statistika të shpejtësisë së erës për dhjetor...16 4.2.2 Statistika të shpejtësisë së erës për gushtin...21 4.3 Profilet vertikale të shpejtësisë së erës...26 4.4 Shpejtësia e erës në model 2D dhe shpërndarja e dendësisë së energjisë nga era 28 4.5 Shpërndarja e dendësisë së fuqisë së erës...31 5 KONKLUZIONI...36 6 REFERENCA...40 3

Lista e Figurave Figura 1: Majtas, Harta politikë e Kosovës (lëmia e studimit ttregohet në kuti). Djathtas, 90m... Rezolucioni i topografisë së zonës së studimit d.m.th. vendet #1 and #2.... 8 Figura 2: (a) Konfigurimi i modelit WRF në tre territoret e mbivendosura, territor të ashpër... (D01) ka 152x157, D02 ka 316x376, dhe D03 ha 341x381 pika... horizontale të rrjetit me 25km, 5km, dhe hapësirë në rrjet prej 1km... (b) Territori-3 lartësitë topografike, ku Kosova është brenda kuticë së skicuar.. 9 Figura 3: Majtas: Sipërfaqe (10m AGL) nënkupton shpejtësi ere mujore (m s -1 ) nga NCEP... rianalizimi në pikën e rrjetit më të afërt me Pozitën#1 ku tregohen trndet vjetore për periudhën mes 1980-2010 (gri) dhe trendin klimatologjik për të njëjtën periudhë (e zezë). Djathtas: 10m Mesatarja mujore e shpejtësisë së erës (m s -1 ) nga NCEP... rianalizimi për vitet e përzgjedhura, d.m.th, e kuqe: 1980-2010 mesatarja, blu: 2009... dhe gjelbër: 1999.... 10 Figura 4: Analizë krahasuese e shpejtësisë mujore të Modeluar dhe të Vëzhguar... për muajin dhjetor 1999 (modeluar) dhe 2009 (vëzhguar).... 13 Figura 5: Analizë krahasuese e shpejtësisë mujore të erës të Modeluar dhe Vëzhguar për muajin gusht 1999 (modeluar) dhe 2009 (vëzhguar).... 13 Figura 6: NORDEX N-60/85 Lakorja e Fuqisë që përdoret për të vlerësuar shpërndarjen stastistikore për dy Pozitat e përzgjedhura duke përdorur erëra të modeluara.... 15 Figura 7: Lakoret e shpërndarjes së frekuencës Weibull and Rayleigh të krijuara për Pozitën#1... (lart) dhe Pozitën #2 (poshtë) për dhjetor 1999... 16 Figura 8: Shpejtësia e erës dhe shpërndarja e drejtimit për Pozitën #1 për dhjetor 1999 nga rezultati i modelit WRF në rezolucion kohor 15 minutësh.... 17 Figura 9: Shpejtësia e erës dhe drejtimi i shpërndarjes për Pozitën #2 për dhjetor 1999... nga rezultati i modelit WRF në rezolucion kohor 15 minutësh.... 18 Figura 10: Opsione të ndryshme për të vlerësuar prodhimin e fuqisë mesatare dhe energjisë totale duke përdorur matjet dhe lakoret e shpërndarjes Rayleigh dhe Weibull për Pozitën #1 (lart) dhe Pozitën #2 (poshtë) për dhjetor 1999 nga modeli WRF me rezultatin 15 minutësh.... 19 Figura 11: Probabiliteti i shpërndarjes së shpejtësisë së erës për Pozitën #1 (lart) dhe Pozitën #2... (poshtë) për muajin e gushtit.... 20 Figura 12: Statistika për drejtimin e erës për Pozitën#1 për gusht 1999 nga rezultati i WRF në rezolucion kohor 15 minutesh... 21 Figura 13: Statistika për drejtimin e erës për Pozitën #2 përgushtin 1999 nga rezultati i WRF në rezolucion kohor 15 minutësh... 22 Figura 14: Opsione të ndryshme për të vlerësuar fuqinë mesatare dhe prodhimin eenergjisë totale duke përdorur matjet, lakoren e shpërndarjes Rayleigh and Weibull për Pozitën #1 (lart) dhe Pozitën #2 (poshtë) për gusht 1999 nga... WRF më rezultat 15 min.... 23 4

Figura 15: Profili vertikal i shpejtësisë mesatare mujore të erës për Pozitën #1 (lart) dhe Pozitën #2 (poshtë) për dhjetor 1999.... 25 Figura 16: Shpejtësia mesatare mujore e erës 10m (dhjetor 1999) rreth dy pozitave testuese të zgjedhura nga modeli WRF hapësirë horizontale territoriale e rrjetit 1-km.... 26 Figura 17: Shpejtësia mesatare mujore e erës 10m (gusht 1999) rreth dy pozitave testuese nga modeli WRF hapësirë horizontale territoriale e rrjetit 1-km.... 27 Figura 18: Shpejtësia mesatare vjetore e erës e modeluar 10m (1999) rreth dy pozitave testuese nga modeli WRF hapësirë horizontale territoriale 1-km.... 28 Figura 19: Variacioni i dendësisë 2D për muajt dhjetor (majtas) dhe gusht... (djathtas) në nivelet 50 m (Lart) dhe 100 m (poshtë).... 30 Figura 20: Mesatarja e dëndësisë së fuqisë së erës në dhjetor për 100m lartësi vertikale. 31 Figura 21: Mesatarja e dendësisë së fuqisë së erës në dhjetor për 50m lartësi vertikale.. 32 5

1 HISTORIKU Energjia nga era e përgjegjshme ndaj mjedisit dhe me kosto të ulët mund të kontribuojë mjaft për nevojat energjitike të Kosovës. Infrastruktura e rrjetit që nuk është e zhvilluar si duhet në zonën e Dragashit në Kosovë, energjia e erës mund të jetë një burim i arsyeshëm ekonomik për energjinë në atë rajon. Shumë vende në zhvillim dhe vende në tranzicion ekonomik nuk kanë të dhëna të mira për erën që mund të jenë me vlerë për planifikimin e energjisë. Në shumicën e rasteve, burimi i vetëm në dispozicion shpeshherë janë stacionet meteorologjike dhe matjet të erës nëpër aeroporte (Banka Botërore, 2010), që janë të pasaktë për shpërndarjen e shkallës së vlerës në projekte për energji nga era. Në fakt, raporti i Bankës Botërore (2010) ka argumentuar se do të ishte më mirë të mos mbështetemi aspak mbi matjet e erës mbi sipërfaqen e tokës, mirëpo të shqyrtojmë më mirë se si karakteristikat e relievit lokal të kombinuara me të dhëna globale të meteorologjisë sugjerojnë se ku të kërkohen lokacionet me më shumë erë. Ky studim ndjek me ekzaktësi praktikat më të mira që duhet të merren parasysh para se të caktohen projekte të shtrenjta për energjinë e erës. Deri më tani, me përjashtim të disa studimeve bazë, nuk ka të dhëna të hollësishme dhe të besueshme apo hartë të erërave në Kosovë që mund të jenë të dobishme për përdorim në projekte komerciale për energjinë nga era (USAID, 2012; Sahiti, 2012). Megjithatë, kohëve të fundit, vendi ka ndërmarrë një qasje gjithëpërfshirëse për të modernizuar sektorin e vet të energjisë (Taylor et. al., 2012) dhe kjo mund të konsiderohet si një hap para për të arritur sigurinë e energjisë duke përdoror potencialin e energjisë së ripërtëritshme. Në vitin 2010 janë bërë matjet më të plota të erës duke përdorur tetë lokacione meteorologjike në nivel tokësor (Fig. 1 dhe Shtojca 1) dhe kanë mbledhur matje një-vjeçare (gusht 2009 korrik 2010) të shpejtësisë dhe drejtimit të erës në kullat ekzistuese në qytetet e Kosovës (NEK, 2010). Në studimin e tyre, NEK Technologies (Zyrih) (2010) kanë arritur në përfundimin se Kosova ka burime ere mesatare me fare pak zona që karakterizohen nga shpejtësi të erës që tejkalojnë 6 m s -1, një shpejtësi minimale e erës që nevojitet për përdorim komercial të energjisë së erës (Sahiti, 2012). Sikurse Sahiti (2012) ka treguar, studimi për vlerësim paraprak me metodën lart-poshtë i 6

Mercados (2012) tregon se Kosova ka një gjenerim potencial të erës prej më shumë se 1000 MW me kapacitet të instaluar të faktorit të kapacitetit 25%. Sidoqoftë, edhe pse këto studime janë shumë të rëndësishme, asnjë prej tyre nuk ofron ndonjë argument definitiv për potencialin e energjisë së erës në Kosovë që duhet të marrë parasysh në vlerësim afatgjatë të burimeve të erës. Prandaj, identifikimi i shpërndarjes gjeografike të shpejtësisë së erës duke përdorur modelin në shkallë të mesme për rajonin e Dragashit është me rëndësi të jashtëzakonshme për zhvillimin e projektit të energjisë (Lebassi- Habtezion dhe Van Buskirk, 2012). Prandaj, objektivi i kësaj analize që merret me pjesën jugore të vendit, me rajonin e Dragashit, rrjedh nga realiteti themelor se Qeveria e Kosovës dhe Programi për Zhvillim i Kombeve të Bashkuara (UNDP) njohin rëndësinë e vlerësimit të bazuar në modelimin e burimit të erës dhe zhvillimin e atlasit për erërat në mënyrë që politikëbërësit të mund të ndërmarrin veprime të mirëinformuara për zhvillimin e projekteve për energjinë nga era. Gjatë zhvillimit të atlasit të erërave, ky studim ka përdorur modelin të erës në shkallë të mesme për të zbutur të dhënat e papërpunuara nga rianalizimi në mënyrë që të sqaroheshin efektet në shkallë lokale (p.sh., topografia, erërat me drejtim poshtë/lart etj.). Edhe pse fokusi i këtij studimi është tek dy lokacionet në rajonin administrativ të Dragashit në Kosovë, autorët kanë përgatitur edhe analizën e shpejtësisë së erës në shkallë të mesme që mbulon pjesën jugore të vendit me hapësirë prej 1 km duke zbutur të dhënat nga rinanalizmi i përkohshëm nga ERA (rianalizimi ECMWF Qendra Evropiane për Parashikim të Motit në Shkallë të Mesme). Dendësia e fuqisë së erës në rajon llogaritet në dy pika të larta prej 50 dhe 100 m. 2 VENDNDODHJA E STUDIMIT Zona e Dragashit është një rajon topografik mjaft kompleks me kodra shumë të thepisura dhe me lugina lumenjsh. Lugina e lumit në Restelicë, lugina e lumit në Brod, mali në lindje të Breznes, lumi i Plavës dhe rrëketë e tij në veri, Mali Sharr në Dragash, pellgu i lumit Lepenc në pjesën jugore të komunës drejt kufirit me Maqedoninë janë disa nga tiparet kyçe topografike të zonës (Fig. 1). Klienti ka përzgjedhur dy lokacione për vlerësimin e thelluar të burimeve të erës dhe analizës së energjisë. Koordinatat 7

gjeografike të kësaj zone të studiuar tregohen në kuti (Fig. 1-majtas) për Pozitën #1 (gjer=42.1428 o N, gjat=20.6997 o E) dhe Pozita#2 (gjer=41.9473 o N, gjat=20.6651 o E) janë piketuar në Figurën 1-djathtas. Sikurse tregohet në Figurën 1-djathtas, Pozita#1 gjendet pranë kufirit mes territorit të Dragashit dhe Prizrenit në 1,196 m mbi nivelin e detit (MND) dhe Pozita#2 gjendet rreth 1,540 m MND. Vendbanimet më të afërta për Pozitën #1 janë Brruti dhe Zgatari, vendbanim tjetër i afërt është Kuk (në 42.0998 o N, 20.7137 o E), ndërsa Pozita #2 është pranë Restelicës (në 41.9424 o N, 20.6662 o E). Figura 1: Majtas, Harta Politike e Kosovës (zona e studimit tregohet në kuti). Djathtas, 90 m Rezolucioni i Topografisë së Zonës së Studimit d.m.th. Pozitat #1 dhe #2. 3 METODOLOGJIA Gjatë zhvillimit të atlasit të erës në këtë projekt, modeli i Parashikimit Numerik të Motit (PNM) për rajonin që është përdorur ishte thelbi dinamik i Hulumtimit të Avancuar të Hulumtimit dhe Parashikimit të Motit (ARW-WRF, më tutje përmendet si WRF) versioni i modelit 3.4.1. Sistemi modelues WRF është zhvilluar nga Administrata Kombëtare e Oqeaneve dhe Atmosferës (NOAA) dhe nga Qendra Kombëtare për Hulumtim Atmosferik (NCAR) me kontribute nga e mbarë bota nga qindra universitete dhe organizata hulumtuese. Modeli (http://www.wrf-model.org) është një sistem luksoz i gjeneratës së ardhshme NWP dhe mund të lëvizet për t u përdorur si mjet hulumtues operacional për parashikim dhe hulumtime atmosferike. Parametrat fizikë përbëhen nga mikrofizika, parametra të grumbulluar, skema shtresore të kufijve planetarë (PBL), 8

opsione rrezatimi në valë të shkurtra dhe të gjata, si dhe modele mbi sipërfaqen e tokoës (LSM) (Skamarock et al. 2008). Modeli WRF përdor projeksionin e hartës konform modelit Lambert me qendër në gjerësi 42.0ºN, gjatësi 15.0ºE dhe është konfiguruar me tre territore të mbivendosura në 25, 5, dhe 1 km të rezolucionit horizontal, me hapësirë te rrjetit në 152x157, 316x376 dhe 341x381, përkatësisht. Territori i ashpër përfshin Evropën, Afrikën e Veriut dhe një pjesë në verilindjes së Oqeanit Atlantik, ku territori i mbivendosur më i thellë mbulon shtetin e Kosovës dhe pjesë të vendeve fqinje (Fig. 2a). Modeli ka 50 nivele sigma në drejtimin vertikal, pra me hapësirë të ndarë në mënyrë rastësore si funksion i niveleve në rënie të presionit dhe ku lartësia përfundon në 50mb (~25 km nga sipërfaqja). Modeli WRF kërkon disa variabla statike dhe dinamike për të punuar. Informacioni statik përfshin strukturën e terrenit, përdorimin e tokës dhe mbulimin me bimësi, si dhe të dhëna për lokacionin gjeografik, ndërkohë që të dhënat dinamike që kërkohen janë kryesisht kushte fillestare dhe të kufizimeve. Për kushte të kufizimit të sipërfaqes, kemi përdorur 30 arcsec (përafërsisht rezolucion 1 km) të Hulumtimit Gjeologjik të SHBA-ve (USGS) për lartësitë topografike (GTOPO30, 1996) dhe 30 arc-sec USGS të Karakteristikave të Mbulesës së Tokës Globale (GLCC; Loveland et al., 1999) të dhëna nga përdorimi i tokës, që janë zhvilluar nga 1 km i imazheve satelitore të Radiometrit të Avancuar me Rezolucion Shumë të Lartë (AVHRR) të marra në 1992-1993. Rezultatet e analizës ERAinterim (rianalizimi ECMWF rianalizimi i Qendrës Evropiane për Parashikim të Motit në Shkallë të Mesme) që kemi përdorur kanë ofruar kushte fillestare dhe kufizuese të hamendjes së parë në intervale 6-orëshe si për Gushtin, ashtu dhe për Dhjetorin 1999 gjatë simulimeve të modelit, duke paraqitur regjistrime të shpejtësive më të ulëta dhe më të larta të erës për atë vit. 9

a) b) Figura 2: (a) Konfigurimi i modelit WRF në tre territore të mbivendosura, territori i ashpër (D01) ka 152x157, D02 ka 316x376, dhe D03 ka 341x381 pika horizontale në rrjet me hapësirë 25km, 5km, dhe 1km, përkatësisht. (b) Territori-3 lartësi topografike, Kosova është brenda skicës. Koordinatat janë gjat/gjer gjeografike. Performanca e modelit WRF është vlerësuar për këto muaj duke përdorur vëzhgimet meteorologjike të arkivuara për 2009/2010 (NEK, 2010, Shtojca 1) pasi nuk ka patur asnjë të dhënë vektoriale për vitin e simuluar 1999. Kutia e skicuar brenda Territorit-3 (D03) në Figurën 2b tregon lokacionin e ashpër të shtetit të Kosovës. Gjithashtu, Figura 2b tregon strukturën e terrenit të ngjyrosur për një vështrim të përgjithshëm të karakteristikave të veta topografike. Pas një sërë provash të modelit WRF me disa skema fizike të ndryshme, dy muajt e përzgjedhur të vitit 1999 u vunë në funksionim duke ri-inicializuar modelin çdo javë përmes përdorimit të analizës së shkallës së gjerë të përkohshme të ERA-s hamendja e parë për të përftuar motin e azhurnuar sinoptik, informacion për temperaturën e sipërfaqes së dheut dhe detit dhe parametra të tjerë të rëndësishëm të përshkruar nga Bougeault dhe Lacarrere, (1989), Kain dhe Frisch (1992), Janjic (1996), Dudhia (1989), dhe Lozej dhe Bornstein (1999). 10

Simulimet e shkallës së mesme të klimës me rezolucion të lartë kërkojnë burime kompjuterike shumë të shtrenjta. Ky projekt nuk ka burime për të bërë simulim një vjeçar. Si rezultat, kemi përzgjedhur vitin përfaqësues klimatologjik duke përdorur të dhënat 30 vjeçare (1980-2010) të NCEP. Figura 3-majtas tregon serinë kohore të shpejtësisë mujore të erës për secilin vit për periudhën nga 1980 deri në 2010 (gri) dhe shpejtësinë mesatare të erës për klimë afatgjate (zi). Figura 3: Majtas: Sipërfaqe (10m AGL) nënkupton shpejtësinë mujore të erës (m s -1 ) nga rianalizimi NCEP në pikën më të afërt të rrjetit me Pozitën#1 që paraqet trendet vjetore për periudhën mes 1980-2010 (gri) dhe trendin klimatologjik për të njëjtën periudhë (zi). Djathtas: Shpejtësia mesatare mujore e erës 10m (m s -1 ) nga rianalizimi NCEP në pikën më të afërt në rrjet me Pozitën#1 për vitet e përzgjedhura, d.m.th., e kuqe: mesatarja për 1980-2010, e kaltër: 2009 dhe e gjelbër: 1999. Në përgjithësi, ky model tregon erërat e forta të dimrit në sezonin Nëntor deri në Mars të pasuara nga trendi në zbritje gjatë Pranverës dhe erërat e ulëta në sezonin veror (Prill deri në Tetor). Kështu, janë prodhuar një sërë modelesh për pikën më të afërt në rrjet me Pozitën# 1 (Fig. 3). Figura 3-djathtas tregon seritë kohore të shpejtësisë së erës për vitet me pranë mesatares klimatologjike (vija e kuqe). Edhe pse ky model konfirmon trendin vjetor dhe mujor të erës përmbi Pozitën#1, gjithashtu tregon se trendi më i përputhshëm me statistikat klimatologjike është viti 1999 (vija e gjelbër). Edhe pse erërat janë disi më të ulëta gjatë sezonit klimatologjik të erërave të forta, viti 2009 (vija e kaltër) në dhjetëvjeçarin aktual është gjithashtu një tjetër trend që përputhet mirë. Ky vit është gjithashtu i rëndësishëm për shkak të disponueshmërisë relative të të dhënave vëzhguese për vlerësimin e performancës së modelit. 11

Viti më i afërt me mesataren 30-vjeçare të rianalizimit klimatik NCEP është përzgjedhur kështu për të simuluar dy pozitat për vlerësimin e burimit të energjisë nga era. Viti 1999 është më pranë mesatares, ndërsa 2009 vjen pas tij (Fig. 3-djathtë). Gjithashtu, në këtë figurë tregohet se shpejtësitë e erës në dimër për vitin 2009 kanë disa devijime nga klima mesatare. Si rezultat i kësaj, kemi përzgjedhur vitin 1999 për studimin e modelit. Për më tepër, duke identifikuar sezonet e erës mbi atë pozitë kemi përzgjedhur dy muajt përfaqësues: një në dimër (dhjetor) dhe tjetrin në verë (gusht), ku mesatarja e tyre do të jetë e ngjashme me fushat vjetore të erës në rajon. Ne e kemi nisur analizën tonë duke vërtetuar rezultatet kundrejt vëzhgimeve. Meqë nuk ka patur të dhëna për vërtetim për vitin 1999 ne kemi shfrytëzuar të dhënat për shpejtësinë mesatare mujore të erës për vitin 2009 nga tetë stacione në Kosovë (Fig. 1). Sikurse paraqitet në Figurën 3, vëreni se klimatologjia për vitin 1999 dhe 2009 është e ngjashme, me përjashtim të disa dallimeve të vogla gjatë muajve të dimrit. Së fundmi, duke përdorur rezultatet e modelit WRF për çdo 15 minuta për terrenin 3, janë nxjerrë shpejtësia e erës dhe vlerat e drejtimit për Pozitën#1 dhe Pozitën#2. Analizat statistikore të shpërndarjes lokale të shpejtësisë së erës dhe drejtimit të erës janë bërë për secilën pozitë. Ne kemi analizuar shpërndarjen 2D të shpejtësisë së erës në nivelin 10, 50, dhe 100 m prej nga është llogaritur dendësia e fuqisë së erës për rajonin e Dragashit. 4 REZULTATET DHE DISKUTIMI 4.1 Vërtetimi i modelit Për faktin që modelet e erës në shkallë të mesme janë më së shumti përshkrime të thjeshtuara të botës reale, ato mund të shfaqin gabime dhe prirje mjaft domethënëse. Prandaj, është me rëndësi të vërtetohen rezultatet në mënyrë që të rritet saktësia e hartave të erës në shkallë të mesme. Për më tepër, nëse hartat me shkallë të mesme do të ishin paraqitje të përkryera të klimës mesatare të erës, për shkak të karakteristikave specifike të lokacionit, si majat e kodrave, luginat etj., modelimi i erës në mikro-shkallë është me rëndësi për llogaritje të duhur. Kështu, në këtë analizë, rezultatet e modelit në shkallë të 12

mesme janë vërtetuar duke përdorur matjet një-vjeçare të matjes së shpejtësisë së erës në tetë pozita të erës të regjistruara gjatë periudhës 2009/2010. Megjithatë, duhet vërejtur se nuk ka patur të dhëna nga vëzhgimi për vërtetimin e modelit për vitin 1999 në Kosovë, viti për të cilin është simuluar modelimi. Prandaj, meqë mesatarja mujore e shpejtësisë së erës në vitin 2009 (NEK, 2010) ka qenë trendi më i përshtatshëm për vlerat klimatologjike dhe se shpejtësitë mesatare mujore të vëzhguara të erës kanë qenë në dispozicion për tetë stacione në vend (Fig. 1; Shtojca 1), këto vlera mesatare të të dhënave janë përdorur për të vërtetuar performancën e modelit WRF. Sipas shpejtësisë së vëzhguar të erës, në përgjithësi, muajt dhjetor deri në maj përbëjnë sezonin e erërave të forta dhe qershori deri në nëntor përbëjnë sezonin e erërave të buta. Kjo tregon rëndësinë e ndryshueshmërisë sezonale të shpejtësisë së erës lidhur me planifikimin e energjisë nga era. Duke patur parasysh se vetëm dy muaj në vit janë riprodhuar si përfaqësues të regjistrimeve më të larta dhe më të ulëta të erës për vitin 1999, modeli i mesatares vjetore të shpejtësisë së erës në stacion (4.88 m s -1 ) është ndërlidhur mirë me vlerat e vëzhguara (4.49 m s -1 ) me prirjen e përgjithshme pozitive (mbivlerësimi i modelit) prej 0.39 m s -1. Ndërsa WRF mbivlerësoi messataren mujore të shpejtësisë së erës me 1.11 m s -1, ai nënvlerësoi lehtë vlerat e gushtit me rreth (minus) -0.34 m s -1. Nga aspekti kualitativ, vlerat statistikore kanë qenë edhe të modeluara në histogram për të treguar performancën parashikuese të modelit për secilin nga tetë stacionet individuale. Figura 4 tregon se modeli ka mbivlerësuar parashikimet për dhjetor në pesë nga tetë stacione. Edhe pse WRF ka nënvlerësuar lehtë vlerat në një stacion (#3), ai ka parashikuar mirë në dy stacione të tjera (#4 dhe #8). Po ashtu, teksa modeli WRF ka nënvlerësuar parashikimet e gushtit në katër nga tetë stacione, sikurse tregohet në Figurën 5, ai ka mblivlerësuar lehtë në një stacion (#5) dhe ka parashikuar me saktësi në tre stacione të tjera (1#, 4#, dhe 8#). 13

Figura 4: Analiza krahasuese e shpejtësive mujore të erës të Modeluara dhe Vëzhguara për muajin dhjetor 1999 (modeluar) dhe 2009 (vëzhguar). Figura 5: Analizë krahasimore e shpejtësive të erës të Modeluara dhe Vëzhguara për muajin gusht 1999 (modeluara) dhe 2009 (vëzhguara). Kapp dhe Jaisli 2010 kanë një përshkrim të hollësishëm të stacioneve të përdorura për vlerësimin në kuptim të lokacionit dhe lartësisë gjeografike, që paraqiten në Figurën 1 dhe Shtojcën 1 të këtij raporti. Në përgjithësi, WRF, e konfiguruar me rezolucion të lartë në hapësirë dhe kohë, ka parashikuar me saktësi shpejtësitë e erës mbi Kosovë për muajt gusht dhe dhjetor 1999. Edhe pse puna që është kryer ka qenë përfaqësuese e mirë e vitit, kërkohen më shumë simulime dhe vëzhgime për të paraqitur një nivel të pranueshëm të profileve të erës mbi vend. Ndikimi disi më i lartë në dhjetor është në përputhje me erën më të fortë në dimër në 1999 në krahasim me 2009 (Fig. 3). Në verën e vitit 1999 dhe vitit 2009 klimatologjia është e 3 ngjashme, ndaj dhe në krahasime rezultatet paraqiten si ndikime të ulëta mbi erërat e gushtit. 14

4.2 Statistika të shpejtësisë së erës në pozitë Sikurse tregohet dhe në metodologji, të dhënat për shpejtësinë e erës nga modeli WRF janë nxjerrë çdo 15 minuta dhe vlerat e shpejtësisë dhe drejtimit të erës janë nxjerrë për Pozitat #1 dhe #2. Më pas, analizat statistikore të shpërndarjeve lokale të shpejtësisë së erës dhe drejtimit të erës në secilën pozitë janë zhvilluar me shpërndarjen e shpejtësisë së erës me shkallë të klasifikimit 1 m s -1 dhe shpërndarja e drejtimit të erës në 12 sektorë. Më vonë, janë ndërtuar shpejtësia e erës dhe lakoret e drejtimit të shpërndarjes së erës. Dendësia mesatare e ajrit është vlerësuar nga ngritjet përkatëse të të dy pozitave dhe dendësia mesatare e fuqisë së erës është vlerësuar për secilën pozitë për muajt gusht dhe dhjetor. Intensiteti i turbulencës (IT) së erërave, që janë parregullsi të erërave, mund të shkaktojnë reduktime të energjisë dhe ngarkesë shtesë për përpunim. Për të vlerësuar madhësinë e saj, është përllogaritur vlera mesatare duke përdorur devijimin standard të shpejtësisë së erës të normalizuar nga shpejtësia mesatare e erës në secilën pozitë. Ashpërsia e sipërfaqes në secilën pozitë është përllogaritur gjithashtu nga konturet e erës duke përdorur matje të dyta në nivel 49 m të modelit. Probabiliteti i funksioneve të dendësisë, shpërndarjeve Rayleigh dhe Weibull, që janë përafrime të mira analitike të shpërndarjes së shpejtësisë së erës janë modeluar gjithashtu. Së fundmi, janë përllogaritur rendimenti i energjisë dhe faktori i kapacitetit nga të dhënat e modelit dhe nga shpërndarjet Rayleigh dhe Weibull. Funksioni i probabilitetit të dendësisë Weibull ka parametra në 2-shkallë: parametri i shkallës-a, që paraqet maksimumin e shpërndarjes dhe parametri i formës-c. Kur supozohet parametri i formës-c i 2 dhe përllogaritet faktori i formësuar nga shkalla-a, shpërndarja që rezulton quhet shpërndarja Rayleigh. Shpërndarja Rayleigh zbatohet vetëm në disa rajone të erës. Parametrat Weibull dhe Rayleigh janë përllogaritur dhe modeluar duke përdorur një mjet softuerik të quajtur ALWIN (ALWIN, 2013). Pas përllogaritjes së shpërndarjeve Weibull dhe Rayleigh dhe përzgjedhjes së turbinës nga katalogu në paketën ALWIN, rendimenti i energjisë është llogaritur duke integruar lakoren e fuqisë së turbinës të shumëzuar me funksionin e probabilitetit të dendësisë për shpejtësi të erës. Vëreni se funksioni i probabilitetit të dendësisë për shpejtësinë e erës është përllogaritur nga shpërndarja Weibull. Faktori i kapacitetit të turbinës, që është 15

masë e efikasitetit të turbinës, është përllogaritur gjithashtu nga shkalla mes rezultatit të energjisë me inputin e energjisë. Për këtë projekt është përdorur NORDEX N-60/85 për të dyja pozitat. Kjo turbinë ka një pikë kontrolli dhe lartësinë kryesore në 85 m, fuqi nominale prej 1,371 kw, dhe shpejtësia e fortë prej 3.5 dhe 25 m s -1, përkatësisht (Fig. 6). Figura 6: Lakorja e fuqisë NORDEX N-60/85 e përdorur për të vlerësuar shpërndarjen statistikore për dy pozitat e përzgjedhura duke përdorur erëra të modeluara. 4.2.1 Statistika të shpejtësisë së erës për dhjetor Lakoret e shpërndarjes së shpejtësisë së erës Weibull: Figurat 7 (lart dhe poshtë) tregojnë lakoret e shpërndarjes së frekuencës Weibull dhe Rayleigh të modeluara duke përdorur ALWIN, për muajin dhjetor 1999 për të dyja Pozitat#1 dhe #2, përkatësisht. Të dhënat kanë qenë çdo 15 min, në lartësi 10 m Mbi Nivelin e Tokës (MNT) dhe ka patur 2,977 të dhëna për shpejtësinë e erës dhe drejtimin e erës në përllogaritje. Shiritat e kaltër janë frekuenca e erës në secilën kategori. Për shembull, 10% e shpejtësisë së erës shtrihet mes 1 dhe 2 m s -1 për Pozitën#1 dhe e njëjta përqindje mes 0 dhe 1 m s -1 për Pozitën#2. Vija e plotë e zezë është shpërndarja Weibull në lartësinë kryesore që është 85 m dhe vija me ndërprerje është shpërndarja Rayleigh. Sikurse tregohet edhe në Figurat 7, shpërndarja Rayleigh nuk është përputhje e mirë për modelin e të dhënave në secilën pozitë, ndërsa lakorja Weibull tregon përputhje shumë të mirë. Prandaj, vetëm 16

shpërndarja Weibull shtjellohet në seksionet vijuese. Shpejtësia mesatare e erës model paraqitet nga Vm = 6.67 dhe 5.9 m s -1 për Pozitat#1 dhe #2, përkatësisht. Shpejtësia mesatare nga shpërndarja Weibull është disi më e lartë dhe paraqitet nga V=7.27 dhe 6.22 m s -1 për Pozitat#1 dhe #2, përkatësisht. Figura 7: Lakoret e shpërndarjes së frekuencës Weibull dhe Rayleigh të modeluara për Pozitën#1 (lart) dhe Pozitën#2 (poshtë), duke përdorur ALWIN, për muajin dhjetor 1999. Intensitetet mesatare të turbulencës për secilën pozitë janë përllogaritur në 0.797 dhe 0.867, që janë vërtet të larta. Kjo vjen për shkak të ndryshueshmërisë ditore të shpejtësisë së erës, që ka rezultuar në devijacione të standardit të lartë dhe turbulenca të larta në 17

pozitë. Dendësitë mesatare të fuqisë së erës për Pozitat#1 dhe #2 në dhjetor janë 570 dhe 366 W m -2, përkatësisht. Shpërndarja e shpejtësisë së erës tregon se të dyja pozitat kanë shpërndarje të mirë të erës me > 250 W m -2 të dendësisë së fuqisë së erës. Këto përllogaritje janë në lartësinë kryesore të turbinës me ekstrapolim të lakoreve të shpërndarjes analitike. Edhe pse këto metoda janë shumë të rëndësishme për analizën statistikore të të dhënave të vëzhguara nga era, modelimi në shkallë të mesme ofron liri që të përdoret të dhënat për erën në disa nivele kyçe për të përllogaritur dendësinë e fuqisë së erës në secilin nivel kyç. Megjithatë, analiza në pozitë ka rendiment të rëndësishëm të energjisë së erës dhe përllogaritjet e faktorit të kapacitetit në lartësinë kryesore të turbinës specifike. Shpërndarja e drejtimit të erës: Figurat 8 dhe 9 tregojnë lakoret e drejtimit të shpërndarjes së erës të modeluara duke përdorur ALWIN, për dhjetor 1999 për të dy Pozitat#1 dhe #2, përkatësisht. Ngjashëm me shpejtësinë e erës, të dhënat janë për çdo 15 min, në lartësinë 10 m AGL dhe ka patur gjithsej 2,977 të dhëna për të përllogaritur statistikat. Drejtimet e erës janë klasifikuar në 12 sektorë, ku secili sektor mbulon 30 gradë. Shpërnhdarjet e drejtimit të erës janë paraqitur në të majtë dhe shpërndarjet e shpejtësisë mesatare dhe maksimale të erës për sektor janë paraqitur në të djathtë. Për Pozitën#1, më shumë se 50% e erës vinte nga jugperëndimi; ndaj ka patur shpejtësi maksimale dhe mesatare të erës (Fig. 8). Figura 8: Shpejtësia e erës dhe drejtimi i shpërndarjes për Pozitën#1 për dhjetor 1999 nga rezultati i modelit WRF në rezolucion kohor 15 min. 18

Për Pozitën#2, 30% e erërave vijnë nga jugperëndimi dhe një pjesë e mirë vinin nga perëndimi, jugu dhe juglindja. Për erëra të shpejtësisë mesatare dhe maksimale, shumica e erërave fryjnë nga jugperëndimi dhe pjesërisht nga një territor që mbulon veriperëndimin deri në juglindje (Fig. 9). Figura 9: Shpejtësia e erës dhe shpërndarja e drejtimit për Pozitën#2 për dhjetorin 1999 nga rezultati i modelit WRF me rezolucion kohor 15 min. Shpërndarja e drejtimit të erës është informacion vital nga statistikat për erën dhe na tregon orientimin se prej nga fryjnë shpejtësitë mesatare dhe maksimale të erës. Prandaj, paraqitjet e mësipërme me vizatime të shpërndarjes së drejtimikt të erës përbëjnë informacion me shumë rëndësi në ndërtimin e fermave lokale për erë. Lakoret e rendimentit të energjisë: Figurat 10 (lart dhe poshtë) tregojnë rendimentin e energjisë të përllogaritur nga turbina nhë të dy pozitat në lartësinë e modelit të turbinës NORDEX N-60/85 për dhjetorin 1999. Për Pozitën#1, lakorja Weibull përshtatet mirë dhe fuqia për prodhim mesatar të energjisë përllogaritet të jetë 391.6 kw me totalin e prodhimit të energjisë në 291.4 MWh. Ngjashëm, për Pozitën#2 fuqia mesatare nga shpërndarja Weibull është 315.6 kw dhe totali i prodhimit të energjisë është 234.8 MWh. Faktorët e kapacitetit për Pozitën#1 dhe #2 janë 28.6 dhe 23.0%, përkatësisht. Këto janë relativisht të mira duke patur parasysh se gjenerimi maksimal i energjisë nga era nuk tejkalon 59%. Po ashtu duhet vërejtur se mesatarja e energjisë maksimale dhe prodhimi 19

total i energjisë janë më të larta në vlerësimet e shpërndarjes Rayleigh se sa Weibull. Megjithatë, janë analizuar vetëm rezultatet nga shpërndarja Weibull, meqë lakorja e saj përputhet më mirë me matjet se sa lakorja Rayleigh. 20

Figura 10: Opsionet e ndryshme për të vlerësuar fuqinë mesatare dhe prodhimin total të energjisë duke përdorur masat, lakoret e shpërndarjes Rayleigh dhe Weibull për Pozitën#1 (lart) dhe Pozitën#2 (poshtë) për dhjetor 1999 nga modeli WRF në rezultatin për 15 min. 4.2.2 Statistika të shpejtësisë së erës për gushtin Lakoret Weibull të shpërndarjes së shpejtësisë së erës: Ngjashëm, Figurat 11, 12-&-13, dhe 14 tregojnë shpejtësinë e erës, drejtimin e erës dhe lakoret e shpërnarjes së energjisë, të analizuara për gusht 1999 për të dy Pozitat#1 dhe #2. Ngjashëm me metodat e përdorura për dhjetor, lakoret e shpërndarjes së frekuencës Weibull dhe Rayleigh janë modelur duke përdorur ALWIN nga grupi i të dhënave për çdo 15 min, me lartësi 10 m me 2,977 të dhëna në përllogaritje. 21

Figura 11: Probabiliteti i shpejtësisë së erës për Pozitën#1 (lart) dhe Pozitën#2 (poshtë) për muajin gusht. Ndërsa shpejtësia mesatare e erës sipas modelit paraqitet nga Vm = 3.06 dhe 2.86 m s -1 për Pozitat#1 dhe #2, shpejtësia mesatare e erës nga shpërndarja Weibull është pak më e lartë dhe paraqitet nga V=3.42 dhe 3.2 m s -1 për të dy Pozitat#1 dhe #2, përkatësisht (Figurat. 11, poshtë dhe lart). Intensiteti mesatar i turbulencave për secilën pozitë është përllogaritur dhe është 0.651 dhe 0.607, që konsiderohen të larta. Dendësitë mesatare të fuqisë së erës për Pozitat#1 dhe #2 në gusht janë 34 dhe 22 W m -2, përkatësisht. 22

Shpërndarja e drejtimit të erës: Figurat 12 dhe 13 tregojnë lakoret e shpërndarjes së erës të modeluara për të dyja pozitat duke përdorur ALWIN, për gusht 1999. Për Pozitën#1, rreth 24% e erës vinte nga jugperëndimi, ndërsa 18.5% nga lindja dhe 11% nga veriu (Fig. 12-majtas). Figura 12: Statistika për drejtimin e erës për Pozitën#1 për gusht 1999 nga rezultati i modelit WRF me rezolucion kohor 15 min. Shpejtësitë maksimale dhe mesatare të erës frynin nga pothuajse secili drejtim (Fig. 12- djathtas). Në një analizë të ngjashme për Pozitën#2, 23% e erës drejtohej nga veriperëndimi, ndërsa një pjesë e madhe vinte nga juglindja (~21%), perëndimi (~15%) dhe nga jugperëndimi (~13%). Njëjtë si në Pozitën#1, shpejtësia maksimae dhe mesatare e erës në Pozitën #2 frynte nga të gjitha drejtimet (Fig. 13-djathtas). 23

Figura 13: Statistika të drejtimit të erës për Pozitën #2 për gusht 1999 nga rezultati i modelit WRF me rezolucion kohor 15 min. Lakoret e rendimentit të energjisë: Figurat 14 (lart dhe poshtë) tregojnë rendimentin e vlerësuar të energjisë nga turbinat në të dy pozitat në lartësinë e modelit të turbinës NORDEX N-60/85 për gusht 1999. Për Pozitën#1, fuqia mesatare nga shpërndarja Weibull përllogaritet të jetë 90.6 kw, me prodhim total të energjisë prej 67.4 MWh. Ngjashëm, për Pozitën#2 fuqia mesatare nga shpërndarja Weibull është 52.3 kw dhe prodhimi total i energjisë është 38.9 MWh. Faktorët e kapacitetit për Pozitat #1 dhe #2 janë 6.6 dhe 3.8 %, përkatësisht. Kjo tregon se këto rezultate janë shumë të ulëta dhe se turbinat në të dy pozitat angazhohen në pjesën më të madhe të kohës vetëm më 4-7% të kapacitetit gjatë muajit gusht kur erërat janë të ulëta. Prandaj, mund të tregohet me lehtësi se dallimi në rendimintin e energjisë mes dhjetorit dhe gushtit është dukshëm i madh. Kjo ndodh për shkak të variacionit sezonal të shpejtësisë së erës, kur shpejtësia e erës së verës është më e ulët për shkak të shkallëve më të vogla të temperaturës që nxisin dallime më të vogla të presionit dhe që rezultojnë në erë me shpejtësi më të ulët. Kushtet e motit veror dominohen nga efekte të sipërfaqes që shkaktojnë ngrohje të diferencuar (p.sh., flladi i detit). Megjithatë, në zonën e Dragashit, në mungesë të efekteve të bregdetit, erërat lokale 24

topografike të drejtuara nga poshtë dhe lart janë efektet kryesore lokale që nuk gjenerojnë rrjedha më të fuqishme në verë. Gjatë dimrit, ndërveprimi i shkallëve termale përgjatë frontit polar shkakton shpejtësi të erës në lartësi mesatare dhe të lartë. Figura 14: Opsionet e ndryshme për të vlerësuar energjinë mesatare dhe prodhimin e energjisë totale duke përdorur matjet, lakoret e shpërndarjes Rayleigh dhe Weibull për Pozitën #1 (lart) dhe Pozitën#2 (poshtë) për gusht 1999 nga modeli WRF me output 15 min. 25

Si përmbledhje, analiza jonë në terren e statistikave për shpejtësinë e erës të bazuara në modelin 10m të shpejtësisë së erës dhe të dhënat për drejtimin kanë treguar potencial të lartë të erës në dhjetor dhe potencial të ulët në gusht. Muaji dhjetor është përfaqësues i muajve të dimrit. Presim shpërndarje të njëjta të erës për pesë muajt nëntor, dhjetor, janar, shkurt dhe mars. Tetori dhe prilli do të ishin muajt tranzitorë mes sezonit të erërave dhe muaji i gushtit do të ishte përfaqësuesi për pesë muajt maj, qershor, korrik, gusht dhe shtator. Profili vertikal i shpejtësisë së erës është i nevojshëm për të identifikuar pamjen 2D të shpërndarjes së erës përgjatë kodrave. Gjithashtu tregon edhe efektet nga fenomeni i shtresës kufizuese (p.sh. rrëketë e nivelit të ulët) në ndryshimin e shpërndarjes së erërave pranë sipërfaqes. Shpërndarja horizontale e shpejtësisë së erës dhe shpërndarja horizontale e dendësisë së fuqisë së erës përbëjnë gjithashtu informacion kritik për këtë studim. Nuk mund të ishim të sigurtë se cila pozitë ka burimet më të mira derisa të analizojmë shpërndarjme horizontale të erërave në nivele të ndryshme dhe që mbulojnë zonën e Dragashit. Prandaj, të gjitha këto analiza shtjellohen në seksionet vijuese. 4.3 Profilet vertikale të shpejtësisë së erës Profilet vertikale të dhjetorit të ndërthurrjes së zonave të Pozitave#1 dhe #2, përkatësisht, janë modeluar në Figurën 15 (lart dhe poshtë). Këto modele janë prodhuar për të treguar shpërndarjen e erës në rrafsh vertikal. Analiza e profilit vertikal mund të tregojë dinamikat e rëndësishme të shtresës kufizuese dhe ndërveprimin me fushat e sipërfaqes. Strukturat topografike të kodrave dhe luginave/shtigjeve aty pranë paraqiten si hapësira të bardha ose të zeza në Figurën 15, me seksione të ndërthurrura 2D të ndara me ngjyra sipas zonës së erës që zgjaten për më shumë se 50 km përgjatës anës lindje-perëndim të secilës pozitë. Ka patur rrëke të nivelit të ulët (ang.: low level jets - LLJ) të përqëndruara rreth 4 km dhe në kreshtat e kodrave që varionin nga 1.5 deri në 2.5 km. Kodrat pranë LLJ kishin transferim të vazhdueshëm për shkak të përzierjeve gjatë ditës, ndërsa luginat larg rrëkeve kishin erëra me shpejtësi relativisht të ulët. Profili vertikal i Pozitës#1 (rreth 20.7 o E) tregon shpejtësitë më të mëdha të erës pranë rrëzës së kodrave (majtas 20.7 o E në këndin e kutisë), gjatë dhjetorit, ndërkohë që ka patur edhe përparim të ajrit të ftohtë të dimrit nga perëndimi (Fig. 15-lart). Profili i Pozitës#2 tregon maksumimin e shpejtësisë 26

së erës mbi majat e kodrave në kufi me Maqedoninë, ku lugina e thellë në lindje ka krijuar erëra që fryjnë poshtë LLJ drejt kodrës. Ana lindore, përgjatë kufirit me Shqipërinë gjithashtu ka treguar erëra të larta (Fig. 15-poshtë). Kontuet e erës janë të larta dhe krijojnë turbulenca të mëdha, sikurse kemi identifikuar më herët nga analiza jonë e të dhënave statistikore. 27

Figura 15: Profili vertikal i mesatares mujore të shpejtësisë së erës për Pozitën #1 (lart) dhe Pozitën#2 (poshtë) për dhjetor 1999. 4.4 Shpejtësia e erës në model 2D dhe shpërndarja e dendësisë së energjisë nga era Shpejtësitë dhe drejtimet e erës, sidomos në struktura të terreneve komplekse, ndikohen mjaft nga tiparet e sipërfaqes brenda 1-km mbi sipërfaqe. Përmbi shtresën kufizuese është zona e erës e quajtur gjeostrofike, ku efektet e sipërfaqes janë minimale dhe ndryshimet e shpejtësisë dhe drejtimit të erës ndodhin për shkak të temperaturave të mëdha dhe ndryshimit të presionit. Meqë zona e Dragashit nuk është zonë bregdetare, dinamika kryesore që shtyn ndryshueshmërinë hapësinore të erës vjen nga karakteristikat e rajonit, që përfshijnë topografinë dhe ashpërsinë e sipërfaqes. Modeli i shpërndarjes së erërave 10m është krijuar për muajt dhjetor dhe gusht. Këto modele kanë përdorur shpejtësitë mesatare mujore të erës të modeluara nga territori model 3 me hapësirë të rrjetit 1-km horizontale (Fig. 16 dhe 17). Si një zëvendësues për shpërndarjen mesatare vjetore të shpejtësisë së erës, mesatarja e dy muajve gjithashtu është modeluar (Fig. 18). Rezultatet e analizës tregojnë se gjatë sezonit të erërave të forta në dhjetor, pjesët veriore dhe juglindore të Dragashit, në kufi me Maqedoninë, dhe veriore e jugperëndimore të Dragashit, në kufi me Shqipërinë, kanë potenciale të mëdha të shpejtësisë së lartë të erës (Fig. 16). 28

Figura 16: Shpejtësia mesatare e erës prej 10m sipas modelit mujor (dhjetor 1999) rreth dy pozitave testuese të përzgjedhura nga territori i modelit WRF me hapësirë të rrjetit 1- km horizontal. Kjo është në përputhje me rezultatet e dy ngastrave të profilit vertikal ku maja e kodrave ka patur shpejtësi më të mëdha të erërave për shkak të afërsisë së tyre me LLJ. Në përgjithësi, luginat kanë treguar shpejtësi më të ulëta të erës në të gjithë Dragashin. Shpejtësia mesatare e erës për muajin dhjetor në këto lokacione mund të variojë nga 8 m s -1 deri në 10 m s -1 në lartësinë 10 m ASL. Gjatë të njëjtit muaj, pjesët qendrore të Dragashit (mes gjatësive 20.6 o N dhe 20.7 o N) kanë patur ndryshime më të mëdha ku shpejtësia e erës ndryshonte nga 4.5 m s -1 në 7 m s -1. Në rajonin qendror ka dy zona të shpejtësisë relativisht më të madhe të erës. Njëra gjendet në anën perëndimore të Zhurit përgjatë linjës së gjatësisë 42.1 o N dhe tjetra në jug mbi linjën e gjatësisë 41.9 o N, në jug të Restelicës. Këto kanë treguar vazhdimisht shpejtësi vjetore që variojnë nga 6 7.5 m s -1 në veri dhe 7 8.5 m s -1 në jug. Prandaj, mund të ketë ndonjë pozitë alternative në këto rajone nëse maja e kodrave kryesore nuk ka qasje për zhvillim të energjisë nga era. Nga ana tjetër, gjatë muajve me shpejtësi të vogël të erës, si në gusht, shpejtësië e erës janë shumë të ulëta dhe zakonsiht mund të variojnë nga 2 m s -1 deri në 5 m s -1 (Fig. 17). 29

Figura 17: Shpejtësitë mesatare të erës prej 10m të modelimit mujor (gusht 1999) rreth dy pozitave testuese të përzgjedhura nga modeli WRF me hapësirë 1-km horizontale në rrjetin e territorit. Ju lutemi të vëreni se me rritjen e lartësisë vertikale, rritet edhe shpejtësia e erës. Kjo nënkupton se edhe gjatë sezonit me pak erë, shkalla e përdorimit të turbinave të erës mund të ketë performancë nëse poërdoret ndonjë dizajn me dy motorë (një shpejtësi të madhe dhe një për më të ulët). Për më tepër, shpejtësia mesatare mujore e erës e modeluar përgjatë një viti në tërren me hapësirë horizontale të rrjetit 1-km gjithashtu është vlerësuar si tregohet në Figurën 18. Modelet e shpërndarjes janë njëjtë me atë të dhjetorit dhe gushtit ku në kodra kemi erë më të shpejtë dhe shpejtësi më të ulëta të erës mbi lugina dhe kodra të ulëta. Shpejtësia e erës pranë dy pozitave është në shkallë të mesme rreth 4.5 6 m s -1. Megjithatë, në bazë të këtij piketimi të shpejtësisë së erës dhe nëse ka qasje nëpër lokacione, gjenden dhe pozita më të mira që mund të kenë shpejtësi më të mëdha të erës dhe burime ere më të shumta. Për shembull, kodra në perëndim të Pozitës #1 ka treguar vazhdimisht shpejtësi më të mëdha të erës se sa vetë kjo pozitë dhe rajoni në jug të Restelicës ka treguar vazhdimisht shpërndarje të njëjta të shpejtësisë së madhe të erës. 30

Figura 18: Shpejtësitë mesatare të erës sipas modelit mujor 10m (vjetor për 1999) rreth dy pozitave-testuese të përzgjedhura nga modeli WRF me hapësirë 1-km horizontale në territor. Si përmbledhje, gjatë muajit dhjetor, shpërndarja e shpejtësisë së erës 10m në këtë zonë ka treguar erëra të forta mbi kodra të larta dhe mesatare, ndërsa lartësitë e ulëta dhe luginat kanë treguar shpejtësi relativisht të vogla të erës. Gjatë sezonit me shumë erë shpejtësitë më të mëdha të erës janë vërejtur mbi malet në veri dhe jug në kufi me Shqipërinë, malet prapa Kukut dhe në malet në kufirin juglindor me Maqedoninë. Gjatë gushtit shpërndarja e erës është e ulët në të gjithë rajonin me shpejtësi 3.5 4 m s -1 mbi kodrat më të larta. Gjithashtu kemi analizuar shpërndarje të erës 50m dhe 100m që kanë treguar shpejtësi më të mëdha të erës me model të njëjtë, ashtu si edhe pritej. 4.5 Shpërndarja e dendësisë së fuqisë së erës Kemi përdorur shpërndarjet e shpejtësisë së erës 50m dhe 100m për të vlerësuar dendësinë e fuqisë së erës nëpër rajonin e Dragashit. Këto lartësi vertikale janë nivele kyçe, pasi shumica e grupit të lartësive të turbinës së erës gjendet rreth këtij niveli të vlerave. Dendësia e nivelit të erës është rendimenti i energjisë në proporcion me 31

dendësinë e ajrit në zonën e mbuluar dhe shpejtësinë e kapur. Paraqitet me ekuacionin vijues: (1) Ku, është dendësia mesatare, P është Fuqia, A është zona, dhe v është shpejtësia e erës. Dendësia e fuqisë së erës varet në formë lineare nga dendësia e ajrit dhe për analiza të erës në terren përdoret vlera standarde e dendësisë, ku ro-ja ( ) është 1.22 kg m 3. Kjo vlerë standarde përkon me dendësinë e ajrit të thatë në temperaturë 15 o C dhe presion prej 1013.25 hpa. Mirëpo në zona ku terreni është kompleks, variacionet speciale dhe temporale të dendësisë mund të jenë të mëdha dhe kështu përllogaritjet e dendësisë së fuqisë së erës mund të mos jenë pa paragjykim. Për të reduktuar pasiguri të tilla, shpërndarja speciale e dendësisë është përllogaritur në nivele të modelit 50m dhe 100m, në bazë të temperaturës, presionit dhe shkallës së përzierjes (efekti i lagështisë) së parametrave meteorologjikë, duke përdorur ligjin e gazit ideal. Ekuacioni më p;oshtë përdoret për të përllogaritur dendësinë e ajrit të lagësht. Dendësia e ajrit të thatë përdoret në përllogaritjet standarde, mirëpo kemi përfshirë efektet e lagështisë për të llogaritur variacionet në dendësi për shkak të lagështisë, që mund të ndikojnë në përllogaritje të dendësisë së fuqisë së erës. (2) Ku, është dendësia mestarae, P është Fuqia, T është Temperatura, w është raporti i përzierjes, është konstantja universale e gazit. Temperatura, presioni dhe raporti i përzierjes janë nxjerrë së pari nga modeli WRF për territorin me gjatë 1-km horizontal në rrjet në të dy nivelet e specifikuara më lartë dhe 32

dendësia është përllogaritur duke përdorur ekuacionin 2. Së fundmi, dendësia e fuqisë së erës është përllogaritur duke përdorur ekuacionin 1. Variacioni i dendësisë për muajt dhjetor (majtas) dhe gusht (djathtas) në nivelet e 50 m (lart) dhe 100 m (poshtë) tregohen në Figurën 19. Variacioni hapësinor tregon se pjesa veriore e Dragashit ka dendësi më të lartë se sa pjesa jugore dhe lindore e rajonit. Figura 19: Variacioni i dendësisë 2D për muajt e dhjetorit (majtas) dhe gushtit (djathtas) në nivelet e 50 m (lart) dhe 100 m (poshtë), përkatësisht. Kjo është për shkak të zonave të larta në jug dhe lartësive më të ulëta (luginat) në veri. Mund të vërehet nga ngastrat se ndryshimi i dendësisë sezonale nuk është i madh, pasi ndryshimi është shumë i vogël mes shpejtësisë së lartë të erës në dhjetor dhe shpejtësisë së ulët të erës në gusht. Duke përdorur ekuacionin 2 dhe vlerat e mësipërme të dendësisë, është përllogaritur dendësia mesatare vjetore 2D e fuqisë së erës për lartësi vertikale 100m dhe 50m dhe tregohet në Figurat 20 dhe 21, përkatësisht. Përmbi ngritjet e terreneve të ndërmjetme, dendësia e fuqisë së erës në 100m (Fig. 20) mbi sipërfaqe ndryshon përgjatë vitit mes 10 33

200 W m -2 në verë (shifra për gusht nuk është treguar, pasi është në rajonet më të ulëta në ngjyrë të kaltër, si pritet), dhe 100 1,600 W m -2 në dimër. Dendësitë më të ulëta të erës janë në disa lokacione të mbrojtura si lugina lumenjsh, që variojnë nga 50 200 W m -2 në gusht në 100 2,700 W m -2 në dhjetor. Figura 20: Dendësitë mesatare të fuqisë së erës në dhjetor për l;lartësitë vertikale 100m. Dendësitë më të larta të fuqisë së erës janë në kodrat me lartësi të madhe dhe mesatare dhe variojnë nga 800 2,700 W m -2. Për shembull, Pozita#1, ka rreth 1,300 W m -2 që është në përputhje me vlerësimin tonë të dendësisë së fuqisë së erës kur bëmë analizën statistikore (570 W m -2, at 10m lartësi). Po ashtu, vëreni se Pozita #2 gjendet në kontur rreth 900 W m -2 në krahasim me vlerësn e përllogaritur të sipërfaqes në 366 W m -2. Është me interes të shihet Pozita#1 që është pranë një ishulli në rajonin e shpejtësisë së madhe të erës. Si është përmendur në seksionin paraparak, do të ishte në një rajon burimi të mirë nëse do të lëvizjte lehtë në drejtim të perëndimit. Rajonet në lindje dhe perëndim të Zaplluxhes, në juglindje të Manastiricës, në jug të Zhurit, në perëndim-jugperëndimveriperëndim të Kukut, rajoni mes Brodit dhe Restelicës, si dhe këndet jugore në kufi me Shqipërinë dhe Maqedoninë janë zona të dendësisë së lartë të fuqisë së erës në rajonin e Dragashit. 34

Figura 21: Dendësia mesatare e fuqisë së erës në dhjetor për lartësi vertikale 50m. Ngjashëm, dendësia e fuqisë së erës në 50m (Fig. 21) ka treguar modele dhe vlera të ulëta të ngjashme, ashtu si pritej. Variacini sezonal i shpejtësisë së erës përmbi lartësi të ndërmjetme të terrenit është mes 10 200 W m -2 në gusht dhe 400 1,600 W m -2 në dhjetor. Për shkak të lartësisë së terrenit, në përgjithësi shpejtësia e erës rritet në drejtim të kufirit të vendit. Dendësitë më të ulëta të fuqisë së erës sërish identifikohe në lokacione të mbrojtura si lugina lumenjsh, që variojnë nga 50 100 W m -2 në gusht deri në 100 400 W m -2 në dhjetor. Dendësitë më të larta të fuqisë së erës janë mbi kodra me lartësi mesatare dhe të madhe dhe variojnë nga 400 1,600 W m -2. Përkatësisht, Pozita#1 është me kontur 700 W m -2, që është në përputhje me vlerësimin tonë të dendësisë së shpejtësisë së erës pas kryerjes së analizës së vet statistikore (570 W m -2 në 10m). Vëreni gjithashtu se Pozita #2 është me kontur rreth 400 W m -2, ndërsa vlera e sipërfaqes së saj është përllogaritur në 366W m -2. Sërish është interesante të shihet se Pozita#1 është pranjë një ishulli të rajonit me shpejtësi të lartë të erës. Si është përmendur në seksionin paraprak, do të ishte në një rajon me burime të mira nëse do të lëvizte lehtë drejt perëndimit. Meqë këto nivele kyçe janë pranë zemrës së lartësive të shumicës së 35