Пиши Дома Нужные Работы


Расчёт ветроэнергетического кадастра

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Северный Арктический федеральный университет им. М.В. Ломоносова»

 

 

Расчёт ветроэнергетического кадастра

 

Методические указания к выполнению контрольной работы

 

Архангельск

ИПЦ САФУ

 

 

Рассмотрены и рекомендованы к изданию методической комиссией

Института энергетики и транспорта

ФГАОУ ВПО «Северный Арктический федеральный университет им. М.В. Ломоносова»

26 марта 2014г.

 

 

Составители:

А.А. Горяев, доц., канд., техн. наук

С.В. Бутаков, доц., канд.,техн., наук

 

 

Рецензент: С.В. Петухов, доц., канд. техн. наук

 

УДК 620. 92/8

Горяев А.А., Бутаков С.В. Расчёт ветроэнергетического кадастра: методические указания к выполнению контрольной работы. – Архангельск САФУ, 2013. – 30с.

 

Приведены: методика расчёта ветроэнергетического кадастра, варианты заданий, пример расчёта и необходимые справочные данные.

Предназначены для студентов направления 140100.62 «Теплоэнергетика и теплотехника»

 

©Северный Арктический

федеральный университет

им. М.В. Ломоносова, 2013

Понятие ветроэнергетического кадастра

В удалённых районах Архангельской области для обеспечения потребностей в электрической и тепловой энергии работают дизель – генераторы и котельные на угле.

Для уменьшения завоза дизтоплива на Севера на 60 – 70 %, уменьшения завоза угля или уменьшения потребляемой электроэнергии из сети планируется построить установки для выработки электрической энергии.

Для расчёта потребности в ветроустановках необходимо иметь ветроэнергетический кадастр данного района, т.е. необходимо иметь исчерпывающую информацию о ветровой обстановке в районе, как о природном процессе и преобразовании ветровой энергии в электрическую. Общеметеорологических характеристик для этого недостаточно. Получение таких характеристик является основной задачей ветроэнергетического кадастра.

Ветроэнергетический кадастр представляет собой совокупность аэрологических и энергетических характеристик ветра, позволяющих выявить его энергетическую ценность и определить возможные режимы работы.

Основными характеристиками ветроэнергетического кадастра являются:

1 - среднегодовая скорость ветра;

2 – годовой и суточный ход ветра;

3 – повторяемость скоростей, типы и параметры функций распределения скоростей;

4 – максимальная скорость ветра;

5 – распределение ветровых периодов и периодов энергетических затиший по длительности;

6 – удельная мощность и удельная энергия ветра;

7 – ветроэнергетические ресурсы района

 

Средние скорости ветра

 

Основной характеристикой ветра, определяющей его интенсивность и эффективность использования ветровой энергии, является его средняя скорость за определённый период времени (сутки, месяц, год). По результатам обработки 10 – летних наблюдений по 168 метеостанциям Северо – европейской части России, среднеквадратичное отклонение среднегодовой скорости повсеместно примерно одинаково и составляет 0,2 – 0,5 м/с.

В приложении №1 дана среднемесячная скорость ветра на высоте флюгера 10 м.

Среднегодовая скорость ветра определится:

 

(1)

 

 

где, Vm - среднемесячная скорость ветра, м/с.

Повторяемость скоростей ветра, его среднемесячная вероятность по градациям приведена в Приложении. Однако, для расчёта длительности затиший и расчёта рабочих периодов ветроустановки на высотах 20 – 100 м, необходимо пользоваться табулированными в % и днях в зависимости текущих скоростей ветра от среднегодовых скоростей ветра.

Максимальная скорость ветра при горизонтальном расположении оси ветроустановки ограничивается скоростью ветра 25 м/с. При превышении этой величины скорости ветра, ветроустановки выводятся из работы во избежание поломки. При вертикальной оси ветроустановки, она может работать при скорости ветра до 60 м/с.

В расчётно – графической работе максимальную скорость ветра принять 20 м/с, так как при расчётной скорости 12 – 13 м/с выработка электроэнергии будет поддерживаться на этом уровне.

Для обеспечения энергетической потребности требуется часть электрической энергии качественной, т.е. с частотой 50 Гц и часть электрической энергии для работы электрокотла, т.е. нагрева воды для отопления и горячего водоснабжения.

Вертикальный профиль ветрового потока определяется по формуле:

(2)

 

где – Vh1 – скорость ветра, измеренная на высоте 10 м, м/с;

Vh2 – скорость ветра на высоте h2 ;

m – показатель степени, 0,2 (в РФ, в США – 0,18) .

В таблице 1 и на рис.1 приведены коэффициенты возрастания скоростей ветра на разных высотах.

 

Таблица 1.

Высота, м
Коэффициент возрастания 1,0 1,15 1,25 1,32 1,38 1,44 1,48 1,53 1,57 1,6

 

В соответствии с таблицей 2 и рис.1 можно определить среднемесячные и среднегодовые скорости ветра на разных высотах.

 

Рис. 1. Коэффициент возрастания средней скорости ветра в зависимости от высоты над землёй оси ветрового колеса

 

 

Повторяемость скоростей ветра

 

Повторяемость скоростей ветра является одной из важнейших кадастровых характеристик. Она показывает, какую часть времени в течении рассматриваемого периода дули ветры с той или иной скоростью. С помощью этой характеристики выявляется энергетическая ценность ветра и находятся основные энергетические показатели, определяющие эффективность и целесообразность использования энергии ветра.

В Приложении 2 приведена повторяемость скоростей ветра по градациям на высоте 10 м в процентах на различных участках Архангельской области.

В Приложениях 3 и 4 приведены значения повторяемости скоростей ветра в зависимости от среднегодовой скорости в процентах и днях.

Распределение рабочих периодов и периодов простоя ВЭУ по длительности

 

При анализе возможностей использования энергии ветра наряду с рассмотренными выше данными о средних скоростях ветра и закономерностях повторяемости скоростей большое значение имеют данные возможной длительности периодов работы ВЭУ и периодов простоя (энергетических затиший).

Под рабочим периодом Тр понимается период времени, в течение которого скорость ветра больше минимальной рабочей скорости Vмин.р ≈ 3м/с, но меньше максимальной рабочей скорости Vмакс.р, определяемой из условия обеспечения безопасности работы ВЭУ. Под периодом простоя Тпр. понимается время, в течение которого скорость ветра меньше Vмин.р или больше Vмакс.р.

 

(3)

 

 

где n1 – общее число рабочих периодов за год;

n2 и n3 – число периодов простоя соответственно при скорости ветра меньше Vмин.р и больше Vмакс.р; Т – число часов в году – 8760.

Графически (рис. 2) представляет собой площадь под кривой

 

повторяемости ветра, ограниченную ординатами Vмин.р и Vмакс.р. Сумма отсечённой площади есть время простоя ВЭУ.

 

Рис. 2. Кривая повторяемости средней скорости ветра по Мезенской метеостанции № 45 на высоте 10 м за 10 лет (пример)

 

Удельные мощность и энергия ветрового потока

 

Удельная мощность ветрового потока на единицу площади ометаемой поверхности (1 м2) определится из формулы:

(4)

 

где V0 – скорость воздушного потока, м/с;

ρ – плотность воздушного потока, 1,25 кг/м3.

 

Среднегодовая удельная энергия ветрового потока Wуд.п (энергия, протекающая за 1 год через 1 м2 поперечного сечения ометаемой площади) зависит от повторяемости скоростей ветра, т.е. какую долю годового времени ti ветер дул со скоростью νi:

 

(5)

 

 

где k – число градаций ветра;

Т – число часов в году, 8760 ч.

Зная среднегодовую скорость ветра, его вертикальный профиль и повторяемость скорости ветра, можно дать энергетическую характеристику ветрового потока в любом районе.

Среднегодовая удельная мощность ветрового потока:

(6)

 

 

Мощность ветроустановки:

(7)

 

где – η – коэффициент полезного действия, 0,85;

ξ – коэффициент ветроиспользования, 0,45;

А0 – ометаемая площадь, πd2/4, м2.

На рис.3 в качестве примера показано, как формируется годовая сумма удельной энергии ветра (площадь под кривой Wуд) при среднегодовой скорости ветра 5,95 м/с. Из – за кубической зависимости мощности от скорости ветра наибольший вклад дают не наиболее часто наблюдаемые и даже не средние скорости ветра, а скорости, превышающие последние в 1,7 – 1,9 раза.

В большинстве прикладных задач ветроэнергетики гораздо важнее знать не суммарное количество энергии, которое может выработать ветроустановка за год, а ту мощность, которую она может обеспечить постоянно.

Основными производителями ветроустанок за рубежом являются компании «Vestas» (Дания), «Enercon», “Simens” (Германия), «GE» (США) и др. Их усреднённые характеристики практически одинаковы. При подборе ветроустановок желательно устанавливать не одну мощную ветроустановку, а несколько ветроустановок меньшей мощности. В Приложении № 5 приведены технические характеристики зарубежных и отечественных ветроустановок.

 

 

Рис. 3. Повторяемость скоростей ветра и распределение годовой удельной энергии Wуд на высоте 30 м (пример): v1 – наиболее часто наблюдаемая скорость, v2 – средняя скорость ветра, v3 – скорость, обеспечивающая наибольший вклад в годовую выработку энергии

Ветроэнергетические ресурсы

 

При оценке энергетических ресурсов рассматривают валовой, технический и экономический ресурсы.

Валовой (теоретический) потенциал ветровой энергии района – это средне многолетняя суммарная ветровая энергия движения воздушных масс над данной территорией в течение одного года, которая доступна для использования.

Полное использование энергии ветра на высоте h осуществляется ветроэнергетической системой, в которой ряды ветроэнергетических установок, ориентированных перпендикулярно направлению ветра, отстоят друг от друга на расстоянии (10…20)h, так что полная ветровая энергия, захватыемая установками на площади территории S, м2, в год, представляет валовой потенциал территории Wв, кВт∙ч/год, который при удельной энергии ветра Wуд , кВт∙ч/(м2 ∙год), равен:

 

(8)

 

где S = 106 м2;

 

Под техническими ветроэнергоресурсами понимается та часть валовых ресурсов, которая может быть использована с помощью имеющихся в настоящее время технических средств. Существующий уровень развития техники позволяет использовать энергию ветра с помощью отдельно стоящих ВЭУ. Это ВЭУ с горизонтальной и вертикальной осью ветроколеса.

 

Для оценки эффективности работы ВЭУ построим зависимость распределения удельной мощности ветра (рис. 4). Площадь под кривой 1 представляет собой годовую удельную энергию ветра, приходящуюся на 1 м2 поперечного сечения ометаемой площади ветроколесом. В соответствии с критерием Бетца и теорией Н.Е. Жуковского в полезную работу может быть преобразована только часть ветровой энергии, проходящей через сечение ветроколеса, которая оценивается коэффициентом ε = 0,593. Практически, у лучших образцов ВЭУ коэффициент ε достигает значений 0,45 – 0,48.

Рис. 4. Теоретическое распределение удельной мощности ветра (1), удельной мощности на валу ветроколеса (2) и фактическое распределение удельной мощности ВЭУ (3,4)

 

 

При скоростях ветра ниже минимальной рабочей скорости Vмин.р мощности ветроколеса не хватает на преодоление сил трения в узлах ВЭУ. В диапазоне скоростей от Vмин.р до расчётной скорости ветра Vр, при которой ВЭУ развивает номинальную мощность Nн, использование энергии ветра осуществляется наиболее полно.

При дальнейшем усилении ветра вплоть до максимальной рабочей скорости Vмакс.р, мощность ВЭУ поддерживается на постоянном уровне благодаря работе регулирующих устройств. Доля полезно используемой ветровой энергии при этом снижается. При скоростях выше Vмакс.р его энергия не используется.

Мощность единичной ВЭУ в кВт определяется выражением [5]:

 

(9)

 

где D – диаметр ветроколеса, м;

Vр – расчётная скорость ветра, м/с;

ηρ и ηг – КПД редуктора и генератора.

 

Для суммарной установленной мощности на 1 км2 земной поверхности используется формула:

 

(10)

 

 

где D – диаметр ветроколеса, м.

 

С учётом (8) будем иметь:

 

(11)

 

Суммарная установленная мощность ВЭУ, размещённых на единице площади, не зависит от диаметра колеса, а определяется расчётной скоростью ветра Vр и техническим совершенством ВЭУ.

 

 

Равномерность обеспечения потребителей энергией

 

Потребители электрической энергии должны получать электроэнергию равномерно в соответствии с потребностью в ней. При наличии периодов ветровых затиший, т.е. при скорости ветра меньше Vмин.р электроэнергия должна поступать от другого источника. Это может быть обеспечено двумя путями: аккумулированием энергии, включением дополнительного источника энергии или коммутацией с электросетью. По своему устройству и принципу действия аккумуляторы могут быть: механические, гидравлические, химические, тепловые, пневматические и комбинированные. При необходимости аккумулирования электроэнергии, выработка её не ограничивается расчётной скоростью, а ограничивается максимальной скоростью, т.е. 20 – 25 м/с. Вырабатываемая электроэнергия сверх потребности идёт на аккумулирование.

В настоящей расчётно – графической работе предлагается использовать для небольших и средних мощностей электролитические аккумуляторы с большой удельной электроёмкостью при выработке до 10 МВт – час. Для больших мощностей, свыше 10 МВт – ч применить тип аккумулирующего устройства тепловой или гидравлический. Дополнительным источником энергии на период ветровых затиший может служить дизель – генераторная установка (ДГУ). Ветродизельные системы системы (ВДС) получили в мире достаточно большое распространение и служат для электроснабжения в отдалённых районах. Цель объединения ВЭУ и ДГУ – экономия дизельного топлива. В условиях нестабильного характера ветра и нагрузки существуют различные проблемы, зависящие от количества объединяемых ВЭУ и ДГУ, их единичной и суммарной мощностей, типа нагрузки.

В расчётно – графической работе необходимо предусмотреть возможность аккумулирования энергии или дублирования от другого источника энергии.

 

 

Пример расчёта ветроэнергетического кадастра Мезенского района

(метеостанции №45 и №100)

 

Охарактеризуем ветровую обстановку Мезенского района.

Основными характеристиками ветроэнергетического кадастра являются:

1 - среднегодовая скорость ветра;

2 – годовой и суточный ход ветра;

3 – повторяемость скоростей, типы и параметры функций распределения скоростей;

4 – максимальная скорость ветра;

5 – распределение ветровых периодов и периодов энергетических затиший по длительности;

6 – удельная мощность и удельная энергия ветра;

7 – ветроэнергетические ресурсы района.

 

Средние скорости ветра

 

Основной характеристикой ветра, определяющей его интенсивность и эффективность использования ветровой энергии, является его средняя скорость за определённый период времени (сутки, месяц, год).

 

Таблица 2. Среднемесячная и среднегодовая скорость ветра в Мезенском районе

Скорость ветра по месяцам, м/с Среднегодовая скорость ветра, м/с
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
4,95 5,0 4,8 4,65 5,0 5,0 4,5 4,5 4,6 4,8 4,8 5,0 4,8

 

 

Среднегодовая скорость ветра определится (по формуле 1):

1/12(4,95+5,0+4,8+4,65+5,0+5,0+4,5+4,5+4,6+4,8+4,8+5,0) = 4,8 м/с

 

 

Вертикальный профиль ветрового потока определяется по формуле (2):

 

 

 

где – Vh1 – скорость ветра, измеренная на высоте 10 м, м/с;

Vh2 – скорость ветра на высоте h2;

m – показатель степени, 0,2.

 

В соответствии с таблицей 1 и рис.1 определим среднемесячные и среднегодовые скорости ветра на разных высотах.


 

Таблица 3. Средняя скорость ветра на разных высотах в г. Мезень, м/с

Высота над Землёй, м Месяцы Год
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
4.95 5.0 4.8 4.65 5.0 5.0 4.5 4.5 4.6 4.8 4.8 5.0 4.8
5.7 5.7 5.5 5.3 5.7 5.7 5.2 5.2 5.3 5.5 5.5 5.7 5.5
6.2 6.3 6.0 5.8 6.3 6.3 5.6 5.6 5.7 6,0 6,0 6.3 6,0
6.5 6.6 6.3 6.1 6.6 7.6 5,9 5,9 5.9 6.3 6.3 6.5 6.3
6.8 6.9 6.6 6.4 6,9 6,9 6.2 6.2 6.3 6.6 6.6 6.9 6.6
7,1 7,1 6,9 6.6 7.1 7.1 6,4 6,4 6.5 6.9 6.9 7,1 6.9
7,3 7,4 7.1 6,8 7.4 7,4 6,6 6,6 6.8 7,1 7,1 7,4 7.1
7,5 7,6 7,3 7,1 7,6 7,6 6,8 6,8 7,0 7,3 7,3 7,6 7,3
7,6 7,6 7,4 7,2 7,6 7,6 7,0 7,0 7,1 7,4 7,4 7,6 7,4
7,8 7,9 7,6 7,3 7,9 7,9 7,1 7,1 7,3 7,6 7,6 7,9 7,6

 

Повторяемость скоростей ветра

 

Повторяемость скоростей ветра показывает, какую часть времени дули ветры с той или иной скоростью. В соответствии с Приложениями 3 и 4 в таблицах 4 и 5 приведена повторяемость скоростей ветра в процентах и днях в г. Мезень.

 

 


Таблица 4. Повторяемость скоростей ветра в г. Мезень на разных высотах, %

Среднегодовая скорость ветра, м/с  
0,5
h1 = 10м, V = 4.8 м/с % 3,0 4,7 9,2 12,1 15,4 11,8 9,0 8,0 4,3 3,0 1,6 1,3 0,8 0,7 0,4 0,4 0,3
h2 = 20м, V = 5.5 м/с % 1,5 3,4 6,3 9,7 12,5 14,9 14,6 13,0 9,5 5,3 3,5 2,5 1,3 0,5 0,2 0,1 0,1 0,1
h2 = 30м, V = 6,0м/с % 1,0 2,6 4,8 8,0 11,0 13,8 15,0 13,9 11,4 8,0 4,9 3,0 1,5 0,6 0,2 0,1 0,1 0,1
h2 = 40м, V = 6.3 м/с % 0,9 2,3 4,3 7,3 10,3 13,1 14,4 13,8 11,8 8,8 5,9 3,7 1,8 1,0 0,4 0,2 0,2 0,2
h2= 50м, V=6,6 м/c % 0,8 2,1 3,9 6,6 9,5 12,2 13,7 13,7 12,1 9,5 6,6 4,3 2,0 1,2 0,6 0,2 0,2 0,2
h2 = 60м, V = 6.9 м/с % 0,6 1,7 3,0 5,3 8,0 10,6 12,5 13,5 12,8 11,0 8,2 5,7 3,5 1,9 0,8 0,4 0,2 0,2
h2=70м, V = 7,1 м/с % 0,5 1,2 2,7 5,0 7,4 10,0 11,8 13,1 12,9 11,3 8,7 6,4 4,3 2,6 1,3 0,6 0,3 0,2
h2 = 80м, V = 7.3м/с % 0,5 0,8 2,5 4,6 6,8 9,2 11,3 12,7 13,0 11,4 9,2 6,9 4,7 3,0 1,6 0,8 0,4 0,3
h2 = 90м, V = 7.4м/с % 0,4 0,7 2,3 4,4 6,4 8,6 10,9 12,3 13,1 11,5 9,6 7,4 5,1 3,3 1,9 0,9 0,5 0,4
h2 = 100м, V = 7,6м/с % 0,4 0,7 2,2 4,3 6,2 8,0 10,5 11,9 13,2 11,6 9,8 7,7 5,5 3,6 2,1 1,0 0,6 0,5

 

Таблица 5. Повторяемость скоростей ветра в днях в г. Мезень

Высота, м Среднегодовая скорость ветра, м/с 0,5
4,8
5,5
6,0
6,3
6,6
6,9
7,1
7,3
7,4
7,6

 

 

Рис. 5. Кривая повторяемости средней скорости ветра по г. Мезень на высоте 70 м


Распределение рабочих периодов и периодов простоя ВЭУ по длительности

 

 

Если начало работы ВЭУ принять при средней скорости ветра 3,0 м/с, то рабочий период составит в году:

1. На высоте 10м (таблица 4) рабочий период времени составит в году:

365дней*71% = 259 дней*24часа = 6216 часов в году.

2. На высоте 50 м (таблица 4) рабочий период составит:

365 дней * 86,6% = 316 дней * 24 часа = 7584 часа в год.

3. На высоте 70 м (рис. и таблица ) рабочий период составит:

365 дней* 88,9% = 324 дней * 24 часа = 7776 часов в год.

4. На высоте 100 м (рис. и таблица ) рабочий период составит:

365 дней * 92,2% = 337 дней * 24 часа = 8088 часов в год.

 

Удельная мощность и удельная энергия ветрового потока

 

Удельная энергия ветрового потока определится по формуле (5) и таблице 4.

На высоте 50 м от Земли среднегодовая удельная энергия Wуд.п составит:

Wуд.п=1/2*1,2*8760*(0,53*0,008+13*0,021+23*0,039+33*0,066+43*0,095+53*0,122+63*0,137+73*0,137+83*0,121+93*0,095+103*0,066+113*0,043+123*0,02++133*0,012+143*0,006+153*0,002+163*0,002+173*0,002 + 183*0,001 + 193*0,001) = 5256*(0,001+0,021+0,312+0,556+3,38+15,25 + 29,6 + 47 + 62 + 69,3 + 66 + 57,2 + 34,6+26,4+16,5+6,75+8,2+9,8+5,8+6,9) = 5256*465,57 = 2447035 Вт∙ч/м2∙год.

Среднегодовая удельная мощность ветра (Вт/м2) на высоте 50 м равна:

 

 

На высоте 100 м от Земли среднегодовая удельная мощность ветра Wуд.п составит:

Wуд.п = ½*1,2*(053*0,004 + 13*0,007 + 23*0,022 + 33*0,043 + 43*0,062 + 53*0,08 + 63*0,105 + 73*0,119 + 83*0,132 + 93*0,116 + 103*0,098 + 113*0,077 + 123*0,055 + 133*0,036 + 143*0,021 + 153*0,01 + 163*0,006 + 173*0,005 + 183*0,003 + 193*0,001) = 5256*(0,001 + 0,007 + 0,176 + 1,16 + 4 + 10 + 22,7 + 40,8 + 67,6 + 84,6 + 98 + 102,5 + 95,1 + 79,1 + 57,6 + 33,75 + 24,6 + 24,6 + 17,5 + 17,5 + 6,9) = 5256*788,2 = 4142779 Вт∙ч/м2∙год.

 

Среднегодовая удельная мощность ветра (Вт/м2) на высоте 100 м равна:

 

Рср = Wуд/Т = 4142779/8760 = 473 Вт/м2

 

Таким образом, наибольший вклад в преобразование энергии ветра в механическую мощность вносят ветры со скоростями в диапазоне 8 – 15 м/с.

 

 


Рис. 6. Распределение удельной мощности ветра (1) и удельной мощности на валу ветроколеса (2) по таблице 6: Vмакс, Vр, Vмин – максимальная, рабочая и минимальная скорости ветра

 

Руд = 0,6V03

Таблица 6

V0,м/с
Руд.т 0,6 4,8 16,2 38,4 75,0
0,45Руд.т 0,3 2,0 10,0
Дни

 

Рис. 7. Повторяемость скоростей ветра t и распределение годовой удельной энергии Wуд в г. Мезень на высоте 50 м (таблица 7)

 

V1 – средняя скорость ветра, м/с;

V2 – скорость, обеспечивающая наибольший вклад в годовую выработку энергии.

 

Таблица 7

V0, м/с 0,5
Wуд, кВт∙ч/м2год 0,11 1,6 17,8 80,1 51,5 30,5
% 0,8 2,1 3,6 6,6 9,5 12,2 13,7 13,7 12,1 9,5 6,6 4,3 2,0 1,2 0,6 0,2 0,2 0,2 0,1 0,1

 


Рис. 8. Повторяемость скоростей ветра t и распределение годовой удельной энергии Wуд в г. Мезень на высоте

100 м (таблица 8).

 

V1 – средняя скорость ветра, м/с;

V2 – скорость, обеспечивающая наибольший вклад в годовую выработку энергии.

Таблица 8

V0,м/с 0,5
Wуд, кВт∙ч/м2год 0,3 0,9 52,6
% 0,4 0,7 2,2 4,3 6,2 10,5 11,9 13,2 11,6 9,8 7,7 5,5 3,6 2,1 1,0 0,6 0,3 0,2 0,1

 

Для построения рис. 7 и 8 использована таблица 4 (верхняя часть рисунка) и формула 4 (нижняя часть рисунка)


Порядок выполнения работы

 

1. – Составление ветрового кадастра для определённого района:

1.1. Определить среднегодовую скорость ветра (Приложение 1, формула 1);

1.2. Рассчитать повторяемость скорости ветра на высотах от 20до 100 метров (Приложения 3 и 4);

1.3. Определить среднемесячные и среднегодовую скорости на высотах от 20 до 100 метров;

1,4. Определить распределение ветровых периодов и периодов энергетических затиший по длительности (формула 3, приложение 3 и 4);

1.5. Определить удельную мощность и удельную энергию ветра и ВЭС (формулы 4 – 7);

1.6. Рассчитать ветроэнергетические ресурсы (формулы 8 – 11).

2. – Подбор необходимого количества ветроустановок для обеспечения потребности в электроэнергии.

 


Приложение № 1. Среднемесячные скорости ветра, м/с

№ Вар. район месяц Необходимая мощность,кВт Электрич. мощность, кВт Тепловая мощность, кВт
о. Рудольфа 8,8 8,3 8,5 7,9 7,0 5,5 4,8 5,4 6,6 8,0 7,4 8,1 200,0 100,0 100,0
Новая Земля 9,1 8,0 7,9 8,1 7,2 7,4 7,6 7,7 7,9 8,5 9,0 9,6 1000,0 500,0 500,0
Амдерма 9,5 8,8 8,2 8,1 7,5 6,3 5,6 6,0 6,9 8,4 9,6 9,5 3000,0 2000,0 1000,0
о. Колгуев 8,9 8,7 8,4 7,0 7,3 7,2 6,6 6,7 7,8 8,4 9,2 9,0 200,0 50,0 150,0
Усть – Кара 7,5 7,1 6,9 6,6 6,6 6,2 6,2 6,0 6,2 7,3 7,7 7,8 800,0 200,0 600,0
Индига 7,6 7,4 6,8 6,4 6,2 5,9 5,5 5,6 6,6 7,4 7,9 7,9 850,0 250,0 600,0
Соловки 5,2 4,6 4,4 4,2 4,2 4,2 4,0 3,9 4,6 5,9 6,3 5,6 1000,0 200,0 800,0
о. Мудьюг 6,1 5,3 5,2 4,6 5,1 5,2 5,0 4,9 5,6 6,3 6,2 6,0 150,0 50,0 100,0
Архангельск 5,2 4,8 4,9 4,6 5,0 4,6 4,3 4,2 4,8 5,5 5,5 5,2 10000,0 10000,0 -
Карпогоры 4,8 4,2 4,7 4,2 4,6 4,3 4,1 3,5 4,0 4,5 5,0 4,5 800,0 500,0 300,0
Каргополь 4,7 4,6 4,6 4,2 4,4 4,0 3,5 3,3 3,9 4,6 5,0 4,9 1000,0 600,0 400,0
Котлас 4,6 4,5 4,7 4,2 4,6 3,9 3,4 3,1 4,0 4,3 4,8 4,6 6000,0 6000,0 -
Шангалы 4,0 4,1 4,5 4,0 4,3 3,8 3,3 3,1 3,7 4,3 4,6 4,1 3000,0 3000,0 -
Вельск 4,0 3,5 4,0 3,5 3,7 3,3 3,0 2,8 3,2 3,6 3,7 3,7 3000,0 3000,0 -
Варандей 6,9 6,2 6,2 5,7 5,4 5,4 5,2 5,3 5,7 6,7 6,6 6,8 4000,0 3000,0 1000,0

Приложение № 2. Повторяемость скоростей ветра по градациям на высоте 10 м, %

№ вар район Скорость, м/с
0 - 1 2 - 3 4 - 5 6 - 7 8 - 9 10 - 11 12 - 13 14 - 15 16 - 17 18 - 20 >20 >25





ТОП 5 статей:
Экономическая сущность инвестиций - Экономическая сущность инвестиций – долгосрочные вложения экономических ресурсов сроком более 1 года для получения прибыли путем...
Тема: Федеральный закон от 26.07.2006 N 135-ФЗ - На основании изучения ФЗ № 135, дайте максимально короткое определение следующих понятий с указанием статей и пунктов закона...
Сущность, функции и виды управления в телекоммуникациях - Цели достигаются с помощью различных принципов, функций и методов социально-экономического менеджмента...
Схема построения базисных индексов - Индекс (лат. INDEX – указатель, показатель) - относительная величина, показывающая, во сколько раз уровень изучаемого явления...
Тема 11. Международное космическое право - Правовой режим космического пространства и небесных тел. Принципы деятельности государств по исследованию...



©2015- 2017 pdnr.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.