ВЕТРОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СТАНЦИИ

Ветроэнергетический кадастр

Для проведения ветроэнергетических расчетов, свя­занных с длительными промежутками времени (сутки, месяц, год), необходимо знание ветроэнергетического кадастра.

Ветроэнергетический кадастр представляет собой си­стему численных характеристик, на основании которых можно судить о выработке и периодичности работы вет­рового агрегата.

Основными характеристиками, входящими в ветро­энергетический кадастр, являются:

1) средние скорости ветра за длительные периоды времени;

2) повторяемость средних скоростей ветра;

3) характеристики суточного и годового хода скоро­стей ветра;

4) длительность ветровых периодов и периодов за­тишья.

Данные о средних скоростях ветра за длительный пе­риод времени (месяц, год) основываются на наблюде­ниях существующей сети метеостанций. На основании записей скоростей, ветра, проводимых метеостанциями регулярно, несколько іраз в течение суток, составляются таблицы среднесуточных, среднемесячных и среднегодо­вых скоростей ветра за многолетний период. Среднегодо­вые и среднемесячные скорости ветра для различных пунктов Советского Союза представлены в табл. 1-3.

Для учета топографических условий высоты измере­ния скоровти ветра служит выражение, установленное Е. М. Под! 'ягиным иа основании большого фактического материала іпо метеостанциям:

О = уизв + 0-57 (/ - /нзв) + 0,08 (h - Лизв), (1-11)

Где £>изв — известная скорость ветра на известной высоте зв и для известного класса метеостан­ции г„зВ;

V — скорость ветра на высоте h для класса стан­ции і в месте, близко расположенном от места с известной скоростью ветра.

Характеристика классов станций по степени их от - «крытости по М. Е. Подтягину приведена в табл. 1-4.

Повторяемостью скоростей ветра называется арифме­тическая сумма отрезков времени, в течение которых в каком-либо определенном пункте іВ разное время на­блюдалась одинаковая средняя скорость ветра.

На основании фактического материала наблюдений, применяя методы математической статистики, М. М. По­морцев и Гуллен установили повторяемости среднечасо­вых скоростей ветра для различных среднегодовых ско­ростей ветра.

Указанные повторяемости не учитывают особенности режима скоростей ветра в различных физико-географи­ческих условиях, поэтому пользоваться ими можно лишь в первом приближении, что, однако, для некоторых вет­роэнергетических расчетов допустимо. Кривые повторяе­мости ветров в процентах по М. М. Поморцеву приве­дены в табл. 1-5, по Гуллену —в табл. 1-6.

При пользовании таблицами проценты повторяемо­сти исчисляются от количества часов в году, равного 8 760 н. Кривые повторяемости скоростей ветра могут

— Таблица 1-3

To

Среднегодовые и Среднемесячные скорости ветра для различных пунктов

Советского Союза, м/сек

Месяцы

Среднегодовая скорость ветра, Mjcetc

Наименование

Без по-

С поправочным коэф­

Пунктов

Правоч-

Фициентом на вы­

I

II

III

IV

V

VI

VII

VI'II

IX

X

XI

XII

Коэф-

Соту флюгера

Фици - ента

12 м

15 :я

Архангельск . . .

4,1

4,1

4,0

3,6

4,0

3,9

3,2

3,5

4,2

4,5

4,5

4,2

4,0

4,7

Актюбинск . .

4,4

4,8

5,4

4,6

5,0

4,4

3,7

3,7

3,8

3,9

3,8

5,0

4,4

4,8

Ахтуба....

4,7

4,9

5,2

5,0

4,4

4,0

3,5

3,8

3,8

4,2

4,4

4,5

4,4

5,1

Акмолинск . . .

5,8

5,0

6,6

6,2

6,1

4,8

4,5

4,6

4,5

5,4

5,8

5,6

5,4

5,8

Владимир....

5,3

5,6

5,1

4,5

4,1

3,3

3,4

3,4

4,1

4,7

5,0

4,6

4,4 ,

' —

5,3

Вологда..................

6,6

5,9

6,6

6,4

5,8

5,0

4,5

4,4

5,7

6,6

6,5

6,3

5,9

5,7

Воронеж....

6,1

5,6

5,1

5,1

4,9

4,1

3,8

3,7

4,2

5,2

5,3

5,4

4,9

5,7

Вязьма....................

4,5

4,8

3,9

3,6

3,9

3,1

2,8

3,1

3,6

4,1

4,6

3,8

3,6

4,0

Гурьев...................

5,0

5,2

5,2

5,2

5,4

4,9

4,1

3,8

3,8

4,4

4,6

4,8

4,7

5,7

Горький.................

4,8

4,6

4,6

4,3

4,0

3,7

3,4

3,4

4,2

4,9

5,0

4,7

4,3

4,8

Джусалы....

4,4

5,2

4,9

5,1

4,9

4,0

4,1

4,0

3,6

3,9

4,2

4,4

4,4

4,9

Енисейск....

2,3

2,2

2,5

2,6

3,0

2,4

1 ,8

1,9

2,3

3,0

3,0

2,3

2,4

3,0

Иркутск....

2,2

2,3

2,8

3,4

3,4

2,8

2,2

2,2

2,6

2,8

2,3

1,7

2,5

2,9

Ирбит.....

3,4

3,4

3,6

4,0

4,1

3,1

3,0

3,2

3,5

3,8

3,9

3,5

3,5

3,8

Караганда . . .

5,0

4,3

5,6

5,0

4,9

4,2

4,0

4,0

3,8

4,7

5,2

4,9

4,6

-5,5

Киров.....................

5,2

5,3

5,4

5,0

5,0

4,2

3,7

4,2

4,9

5,5

5,6

4,8

4,9

5,4

Кокчетав....

5,0

5,7

Продолжение табл. 1-3

Месяцы

Среднегодовая скорость ветра, м/сек

Наименование пунктов

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

Ф

XII

Без по­правоч­ного коэф­фици­ента

С поправочным коэф фициентом на вы­соту флюгера

12 м

15 м

4,2

4.5

5.2

4.6 4,9 4,9

4.3 4,3

3.8

3.6

4.7

4.2

2.9

4.3 5,'8 5,2 4,7 3,6

5.4

3,8

3.7 5,3 4,5

3.8 4,3

4.1

4.2

4.1

3.0

3.2

3.8

4.3

5.1

2.9 3,9 4,8 3,8 3,8

3.4 4,4

4.3

4.0

5.5

4.7

3.8

5.1 4,1

4.6

4.4 2,8

3.5 4,1

4.6

3,5 3,3 4,9

4.3

3.4 4,0

3.5

3.5 3,9

3.0 2,8

2.6

4.1

4.1

4.2 5,2 4,9 4,5

4.2

4.5

4.3

4.6 3,2 3,8 4,0 4,5

3,7

4.2 6,2 4,5 3,9 4,4 4,4 3,9

4.3

3.3 3,7 3,7

4.4

3.2 2,5 4,4

3.8 2,8

3.9 3,4

3.4

3.3 2,8

2.5 3,0 3,5

3.5

3.1

5.2 3,9

3.6 3,9

3.8 3,6 3,5

3.3 2,8 3,2

3.9

3.1 2,6 4,9 3,8 3,0 3,4

3.7

3.6

3.2 2,6

2.3

2.8

3.7

4.4 3,9 5,3

5.1 4,0 5,0 4,3, 4,6 4,6

2.5

3.2

4.5

4.6

4.1

4.2

6.4

5.1

4.5

4.7

4.8

5.2 4,7

2.6 3,6

4.3

4.9

3,6

3.5 5,8 4,8 3,8

4.6 4,0 4,8 4,3 2,6 3,2 4,2 4,5

3,6 3,9 6,1 4,4 3,6 4,3 3,6 4,2

4.1

3.2

3.3 3,8

4.4

4.4

4.3 4,7

5.0

4.1

4.7

4.5

4.2

4.6

2.5

3.6

4.4

4.8

5,8

5,3

3,0

4.0 4,9 3,8

4.1

2.7

4.8

3.2 4,5

5.3 4,3 4,3 3,5 4,7

2,8

3.6 5,4

3.7 3,7 3,4 4,2

3.1 4,4 5,0 4,6 3,6 3,4

5.2

2,2 3,0 4,3 3,0 3,3 3,2 3,2

2,1 3,0

4.0 2,8

3.1 2,9 3,6

3,5 4,0 5,2 4,0

4.5 3,7

5.6

2,6 3,8 4,2 2,8 3,4 3,4 3,7

3.4 4,1 4,8

3.8 4,3

3.9

4.5

3.2 4,4 5,0 4,9

4.3 3,6 4,9

2,6 4,8 4,4 4,1 3,6 3,4 4,4

2,7

4.0

4.4

4.1 3,7

3.5 4,0

Кострома . . Кузнецк. . . Кустанай. Курск.... Малоярославец Мариуполь Могилев. . . Минск.... Москва. . . Нарым. . . Новосибирск. Орел.... Оренбург. . Павлодар. . Пенза.... Пермь.... Петрозаводск Полтава. • Ржев.... Сарапул. . . Саратов. . .

Негодовая скорость ветра, місек

С поправочным коэф­фициентом на вы­соту флюгера

12 м 15 ж

Ч

0) о. О

Без по­правоч­ного коэф­фици­ента

X

Й

А

>

Я

К

>

>

>

>

И

А

»

Характеристика классов метеостанций по степени их от­крытости по М. Е. Подтягину

Клас­сы ме - тео - стан - ций

Характеристика классов

2

А) В лесу, станция закрыта сплошь деревьями (домами), пре • вышающими флюгер

Б) Высокие горы кругом закрывают станцию

3

В сплошном лесу — флюгер на уровне деревьев

4

А) Вблизи леса

Б) На поляне йлй вблизи, деревья (здания) превышают флю­гер

В) Высокие горы кругом закрывают станцию

5

А) Центр большого города

Б) Город в садах

В) В долине, местность гористая, склоны покрыты лесом, отдельные деревья (или деревья вдали) заслоняют флюгер

6

А) В городе

Б) В селе

В) При вокзале

Г) Холмистая местность — лес далеко

7

А) Окраина села; кругом луга, степь

Б) Берег реки

В) Слегка холмистая местность

8

А) Ровная (степиая) поверхность, немного или отлого повы­шающаяся в одиу сторону

Б) Вершина холма

В) Остров большой реки

9

А) Абсолютно ровная местность на десятки километров

Б) Постройки очень далеко

10

Открытый берег моря или вершина горы

11

12

Скала — остров иа море

Повторяемость скоростей ветра в процентах (по М. М. По - морцеву) (применяется при среднегодовой скорости ветра менее 6 м/сек)

S. о v

О і

9-*

Среднегодовые скорости ветра, м/сек

X -

О я

2 <и

Ю Ш

1

2

3

4

5

6 .

7

8

9

10

0

25,4

10

5,7

3,5

2

1,0

0,6

0,5

0,2

_

1

41,2

23

11 ,8

7,2

4,3

2,6

1,7

1,0

1,71

0,2

2

25

29,6

19,4

12,2

7,8

4,8

3

2,14

1,6

0,8

3

7,4

23

22,7

16,7

11,5

8,0

5,28

3,82

2,6

2

4

1.0

Ю

19,5

18,3

14,9

11

8,0

5,61

4,0

3,2

5

3,8

12

16,5

16,5

13,8

10,6

7,8

5,7

4,5

6

0,6

6,0

12,2

14,9

15,00

12,54

10

8

5,95

7

2,2

7,4

12

14,00

13,5

11,75

9,6

7.8

8

0,7

3,6

8

11,4

12,8

12,56

10,94

9,0

9

1,7

4,3

8,00

11,0

11,8

11,4

10

Ю

0,6

2,1

5,0

8,2

10,1

10,94

10,25

11

0,3

0,8

3,0

5,7

8,0

9,7

10

12

0,6

1,5

3,6

5,9

8,0

9,1

13

_

-—

0,3

0,6

1,9

4,00

5,95

7,85

14

0,3

0,8

2,52

4,2

5,95

15

0,4

1,31

2,86

4,8

16

0,2

0,7,

1,8

3,3

17

0,18

0,3

1,0

2,2

18

0,19

0,6

1,5

19

0,2

0,9

20 и

0,7

Зыше

Быть распространены и на более короткий, чем годовой интервал, времени, равный, например, одному месяцу.

Более точное отображение фактических распределе­ний может быть получено по формуле Г. А. Гриневича [Л. 14], который предложил следующую зависимость:

Р —kxn

AxJe

Где —функции распределения скоростей ветра; х = — безразмерное значение скорости ветра;

Уср

А, р, k, «-^параметры уравнения.

0,95 3,42 5,93

7.1 7,75 8

7,65 7,4 6,85 6,28 5,6 5,0 4,35 3,78

3.2 2,74

2.3 2,0 1,71 1,48 1,25 0,97 0,85 0,68 0,57 0,45 0,4 0,34 0,25 0,2 0,14 0,11 0,11 0,08 0,07

Гь скоростей ветра в процентах (по Гуллену) :я при среднегодовой скорости ветра более 6 м/сек)

Среднегодовые скорости ветра, м/сек

4,2

2,8

1,96

1,48

1.17

13,7

9,7

7,2

5,06

4,54

17,6

•13,7

.10,6

8,55

7,1

16,5

14,3

11,9

9,9

8,4

13,9

13,1

11,6

11,0

8,85 8,8

10,6

10,8

10,6

9,8

7,5

8,9

9,25

8,9

8,45

5,36

7,2

7,75

8,0

7,7

3,76

5,48

6,4

6,85

6,85

2,62

4,0

5,13

5,9

6,05

1,7

3,0

4,1

5,5

5,4

1,1

2,3

3,2

4,0

4,7

0,57

1.6

2,5

3,2

3,9

0,4

1,14

1,9

2,6

3,3

0,23

0,68

1.6

2,16

2,7

0,19

0,45

1,14

1,7

2,3

0,11

0,34

0,8

1,42

1,9

0,25

0,68

1,14

1.6

0,15

0,45

0,85

1,40

0,11

0,34

0,66

1,13

0,23

0,41

0,85

0,2

0,31

0,68

0,17

0,25

0,57

0,11

0,19

0,4

0,05

0,17

0,28

0,11

0,25

0,07

0,2

0,04

0,17

0,14

0,11

-

Дне

Ско

Pa,

О С

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Ю

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

12

Параметры р и п определяются путем статистической обработки наблюденного ряда значений х [JI. 14J, а а и k выражаются через pun при помощи следующих зависимостей:

Где

Г ^ + , г ' ^ — гамма функции.

Суточный ход скоростей ветра для большинства райо­нов СССР характеризуется тем, что наибольшую ско­рость ветер имеет днем (после полудня), наименьшую — ночью. Разность между дневной и ночной скоростью больше летом и меньше зимой. Такой суточный ход ветра наблюдается їв равнинных ме'стах до высоты около 100 м летом и до высоты около 50 м зимой. Иначе в нагорных местностях, где летом ночные скорости ветра сильнее дневных.

Годовой ход среднемесячных скоростей ветра для большинства районов СССР характеризуется миниму­мом в летние месяцы и максимумом зимой. Весной и осенью скорости ветра несколько выше среднегодовой скорости.

Для эксплуатации ветроэлектрических установок важное значение имеют данные о длительности, коли­честве и чередовании ветровых периодов и Периодов за­тишья. В настоящее время отсутствуют обработанные для целей ветроэнергетики достаточно полные данные о ветровых и штилевых периодах в различных районах СССР.

Отдельные обобщения позволяют сделать вывод о том, что практически почти всегда можно быть уве­ренным, что если начался ветер с определенной средне­часовой скоростью, это будет продолжаться не менее полного рабочего времени одной смены.

По данным некоторых районов средней полосы Рос­сии Е. М. Фатеев установил количество и длительность периодов, в году, когда среднесуточная скорость ветра ни­же скорости, при которой ветровой агрегат начинает от­давать полезную мощность, и зависимость этих периодов от среднегодовой скорости ветра: (табл. 1-7).

Число нерабочих периодов в году (по Е. М. Фатееву)

Средне­годовая скорость ветра, м/сек

Ветроагрегат начинает отдавать полезную мощность при скоро­сти ветра 4 м/сек

Ветроагрегат начинает отдавать полезную мощность при скоро­сти ветра 5 м/сек

Число нерабочих перио­дов в году, сутки

Всего нерабо­чих су­ток в году

Число нерабочих пе­риодов в году, сутки

Всего нерабо­чих су­ток в году

1

2

3

4

5

6

1

2

3

4

5

«

4,0

29,

13

>

F>

4

7

154

15

10

8

3

5

14

180

4,5

17

10

6,4

4

3,2

5,5

121,2

13

8,5

7,0

2,6

4.3

12

154,9

5,0 -

14

8

5

3

2,5

4 5

95,5

11

7

5,5

2

3,5

10

127,0

5,5.

11,5

6,2

4

2,5

2

Я, Г.

76,9

9

6

4,8

1.8

3

8

105,6

6,0

8,5J

5,0

3

2

1,6

2,8

60

7

5

4

1,5

2,3

6,5

85,5

ВЕТРОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СТАНЦИИ

ВОПРОСЫ ЭКОНОМИКИ ПРИМЕНЕНИЯ ВЭУ

Вопросам экономики в зарубежной литературе по ветроиспользованию уделяется исключительное внима­ние. Одним из них является перспективность примене­ния ВЭУ в новых условиях при развитии атомной энер­гетики. Считают, что через 100 лет атомные …

ОПЫТНЫЕ ВЕТРОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ

Рис. 6-9. Ветроагрегат £>=53 м, 1 ООО кет, Смит-Яутнэм (США). ПОСТРОЕННЫЕ ДЛЯ РАБОТЫ В ЭНЕРГОСИСТЕМАХ меньше, чем при трёх, при'значительно меньшей стоимо­сти изготовления ветроколеса. Поворотные лопасти име­ли профиль с постоянной …

КОНСТРУКЦИИ ВЕТРОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АГРЕГАТОВ ДЛЯ РАБОТЫ В ЭНЕРГОСИСТЕМАХ

Работы по созданию конструкций мощных ветроаг­регатов проводились в США, «ФРГ, Дании, Великобри­тании и Франции. В табл. 6-1 приведены Перечень и ос­новные технические данные построенных за рубежом ветроагрегатов для работы в …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@inbox.ru
msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.