Chapter · September 015 doi: 10. 1201/b18973-33 citations 11 reads 3,065 authors: Some of the authors of this publication are also working on these related projects

Wind power density
The model has proved its efficiency simulating winds
at coastal waters so the next step toward building a
wind resource map is to evaluate the amount of wind
energy available for extraction. The wind power den-
sity is a useful tool for evaluating the wind resource
available at a potential site without the need of the wind
turbine specifications. It measures the amount of wind
energy or power available at a specific location. The
power density is given by the following expression:
where W is the wind power density (W/m
2
), V is the
wind speed (m/s), and ρ is the air density (kg/m
3
),
taken here as a constant value of 1.225 kg/m
3
. The
power density is proportional to the cube of the veloc-
ity and for this reason it is of utmost importance to
have accurate measures of the wind field since small
deviations can lead to large errors in the wind power
calculations.
The wind power density can be divided into classes
according to its potential. Seven wind power classes
are defined and presented in Table 6. Typically,
wind power classes above 3 are suitable for wind
power development. A general wind power distribu-
tion classified into classes can therefore be used as
initial guidance in selecting regions for wind power
harnessing.
In the present analysis, the wind power density is
presented as an average over the 5 year period. The
results are mapped and displayed in Figure 2 along
222

---

Table 6.
eWind speed power classes at 80 m height.
Wind Power Class
Wind Power Density (W/m
2
)
1
0–251.3
2
251.3–375.1
3
375.1–490.8
4
490.8–603.6
5
603.6–732.6
6
732.6–975.1
7
>
975.1
Table 7.
Wind speed power density for six test sites along
the Iberian coast.
Location
Wind Power Density (W/m
2
)
(a) Aguçadoura
693
(b) S. Pedro de Moel
526
(c) Peniche
561
(d) Sines
505
(e) Estaca de Bares
860
(f) Villano Sisargas
1006
Figure 2. Annual mean wind power density at 80 m height
for the 5 year period.
with the location of 6 test sites along the Iberian
coast. Special attention is given to the pilot zones of
Aguçadoura (a) and S. Pedro de Moel (b) delimitated
by the red lines in the map. The 2 areas correspond to
two of the most studied test sites in the Portuguese
coast, with high potential in the renewable energy
sector.
Inspection of Figure 2 allows verifying that the
power density increases from south to north reaching
its maximum levels off the Galicia coast. This region
represents the most energetic area with mean power
densities increased up to class 6 (800–900 W/m
2
).
Notwithstanding, the Portuguese coastal area has a
power density coverage of nearly 400–700 W/m
2
.
At lower latitudes the energy density decreases
falling into classes 4–5 according to Table 6. Likewise
693 W/m
2
and 526 W/m
2
of wind power are available
for extraction at the two pilot zones of Aguçadoura and
S. Pedro de Moel respectively. Offshore the Northern
Spain coast these numbers increase up to 1006 W/m
2
at
Villano Sisargas nearly the double of the power found
at lower latitudes like Sines (505 W/m
2
). Table 7 sum-
marizes the wind power density for the 6 geographical
locations along the Iberian coast.
In general it can be concluded that the whole
Iberian coast offers s high potential for wind power
exploitation with particular focus on the northern
regions.
3.2