- •Министерство образования и науки Российской Федерации
- •Расчёт ветроэнергетического кадастра
- •Понятие ветроэнергетического кадастра
- •Средние скорости ветра
- •Повторяемость скоростей ветра
- •Распределение рабочих периодов и периодов простоя вэу по длительности
- •Удельные мощность и энергия ветрового потока
- •Ветроэнергетические ресурсы
- •Равномерность обеспечения потребителей энергией
- •Пример расчёта ветроэнергетического кадастра Мезенского района
- •Средние скорости ветра
- •Повторяемость скоростей ветра
- •Распределение рабочих периодов и периодов простоя вэу по длительности
- •Удельная мощность и удельная энергия ветрового потока
- •100 М (таблица 8).
- •Порядок выполнения работы
- •Список литературы
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 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
Wуд, кВт∙ч/м2год |
0 |
0,3 |
0,9 |
6 |
21 |
52,6 |
119 |
214 |
355 |
445 |
515 |
539 |
500 |
416 |
303 |
177 |
129 |
129 |
92 |
36 |
% |
0,4 |
0,7 |
2,2 |
4,3 |
6,2 |
8 |
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 определённогго 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 | |||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 | |||||
1 |
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 |
2 |
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 |
3 |
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 |
4 |
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 |
5 |
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 |
6 |
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 |
7 |
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 |
8 |
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 |
9 |
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 |
- |
10 |
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 |
11 |
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 |
12 |
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 |
- |
13 |
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 |
- |
14 |
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 |
- |
15 |
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 | ||
1 |
О. Рудольфа |
21,0 |
15,6 |
17,1 |
12,9 |
9,7 |
6,7 |
4,7 |
3,3 |
3,1 |
3,6 |
1,1 |
1,2 |
2 |
Новая Земля |
10,6 |
10,5 |
12,5 |
14,5 |
14,9 |
12,0 |
7,9 |
6,2 |
4,3 |
4,2 |
1,4 |
1,0 |
3 |
Амдерма |
7,5 |
12,1 |
17,3 |
15,4 |
15,1 |
10,1 |
8,3 |
5,6 |
3,9 |
3,3 |
0,9 |
0,5 |
4 |
О. Колгуев |
7,5 |
12,1 |
17,3 |
15,4 |
15,1 |
10,1 |
8,3 |
5,6 |
3,9 |
3,3 |
0,9 |
0,5 |
5 |
Усть – Кара |
7,7 |
12,5 |
21,1 |
20,7 |
16,8 |
8,4 |
5,7 |
3,2 |
2,1 |
1,3 |
0,3 |
0,2 |
6 |
Индига |
9,1 |
12,9 |
19,3 |
18,1 |
15,4 |
10,2 |
6,5 |
3,6 |
2,8 |
1,8 |
0,2 |
0,1 |
7 |
Соловки |
7,7 |
22,1 |
28,4 |
20,6 |
12,3 |
4,6 |
2,3 |
1,1 |
0,7 |
0,2 |
|
|
8 |
о. Мудьюг |
11,8 |
27,2 |
27,7 |
16,9 |
8,5 |
3,6 |
2,3 |
1,0 |
0,8 |
0,2 |
|
|
9 |
Архангельск |
11,8 |
27,2 |
27,7 |
16,9 |
8,5 |
3,6 |
2,3 |
1,0 |
0,8 |
0,2 |
|
|
10 |
Карпогоры |
18,2 |
30,5 |
25,0 |
14,2 |
7,3 |
2,6 |
1,6 |
0,4 |
0,2 |
|
|
|
11 |
Каргополь |
18,2 |
30,5 |
25,0 |
14,2 |
7,3 |
2,6 |
1,6 |
0,4 |
0,2 |
|
|
|
12 |
Котлас |
13,8 |
30,1 |
30,4 |
13,7 |
6,6 |
2,4 |
1,6 |
0,7 |
0,4 |
0,1 |
|
|
13 |
Шангалы |
18,2 |
30,5 |
25,0 |
14,2 |
7,3 |
2,6 |
1,6 |
0,4 |
0,2 |
|
|
|
14 |
Вельск |
18,2 |
30,5 |
25,0 |
14,2 |
7,3 |
2,6 |
1,6 |
0,4 |
0,2 |
|
|
|
15 |
Варандей |
9,9 |
18,1 |
21,6 |
16,8 |
13,6 |
8,4 |
5,6 |
2,4 |
1,1 |
0,04 |
0,003 |
|
Приложение № 3. Повторяемость скоростей ветра в % (по Поморцеву М.М.)
Скорость ветра, м/с |
Средне – годовая скорость ветра, м/с | |||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 | |
0 |
25,4 |
10,0 |
5,7 |
3,5 |
2,0 |
1,0 |
0,6 |
0,5 |
0,2 |
0 |
0 |
0 |
1 |
41,0 |
23,0 |
11,8 |
7,2 |
4,3 |
2,6 |
1,7 |
1,0 |
0,7 |
0,2 |
0 |
0 |
2 |
25,1 |
29,6 |
19,4 |
12,2 |
7,8 |
4,8 |
3,0 |
2,1 |
1,6 |
0,8 |
0 |
0 |
3 |
7,5 |
23,0 |
22,7 |
16,5 |
11,4 |
8,0 |
5,3 |
3,8 |
2,6 |
2,0 |
0,9 |
0,4 |
4 |
1,0 |
10,0 |
19,5 |
18,5 |
15,0 |
11,0 |
8,0 |
5,6 |
4,0 |
3,2 |
2,1 |
1,3 |
5 |
|
3,8 |
12,0 |
16,5 |
16,5 |
13,8 |
10,6 |
7,8 |
5,7 |
4,5 |
3,1 |
2,2 |
6 |
|
0,6 |
6,0 |
12,2 |
15,0 |
15,0 |
12,5 |
10,0 |
8,0 |
5,9 |
3,7 |
2,5 |
7 |
|
|
2,2 |
7,2 |
12,0 |
13,9 |
13,5 |
11,8 |
9,6 |
7,8 |
6,0 |
4,8 |
8 |
|
|
0,7 |
3,6 |
8,0 |
11,4 |
12,8 |
12,6 |
10,9 |
9,0 |
7,0 |
5,7 |
9 |
|
|
|
1,7 |
4,3 |
8,0 |
11,0 |
11,8 |
11,4 |
10,0 |
9,5 |
9,0 |
10 |
|
|
|
0,6 |
2,0 |
5,0 |
8,2 |
10,1 |
10,9 |
10,2 |
10,2 |
10,3 |
11 |
|
|
|
0,3 |
0,8 |
3,0 |
5,7 |
8,0 |
9,7 |
10,0 |
11,2 |
10,7 |
12 |
|
|
|
|
0,6 |
1,5 |
3,5 |
5,9 |
8,0 |
9,0 |
10,0 |
11,3 |
13 |
|
|
|
|
0,3 |
0,6 |
1,9 |
4,0 |
5,9 |
7,8 |
9,5 |
10,7 |
14 |
|
|
|
|
|
0,3 |
0,8 |
2,5 |
4,2 |
5,9 |
8,2 |
9,3 |
15 |
|
|
|
|
|
|
0,4 |
1,3 |
2,8 |
4,8 |
6,5 |
8,5 |
16 |
|
|
|
|
|
|
0,2 |
0,7 |
1,8 |
3,3 |
4,3 |
5,0 |
17 |
|
|
|
|
|
|
0,2 |
0,3 |
1,0 |
2,2 |
3,0 |
3,9 |
18 |
|
|
|
|
|
|
|
0,2 |
0,6 |
1,5 |
2,2 |
3,0 |
19 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0,2 |
0,9 |
1,4 |
1,9 |
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,7 |
1,2 |
1,7 |
Приложение № 4. Повторяемость скоростей ветра в днях (по Поморцеву М.М.)
Средняя скорость ветра, м/с |
Средне – годовые скорости ветра, м/с | |||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 | |
0 |
93 |
36 |
20 |
12 |
7 |
3 |
2 |
1 |
1 |
- |
0 |
0 |
1 |
150 |
84 |
43 |
26 |
15 |
9 |
6 |
3 |
2 |
- |
0 |
0 |
2 |
92 |
108 |
71 |
44 |
28 |
17 |
11 |
7 |
5 |
3 |
0 |
0 |
3 |
27 |
84 |
83 |
60 |
41 |
29 |
19 |
13 |
9 |
7 |
3 |
1 |
4 |
3 |
36 |
71 |
67 |
54 |
40 |
29 |
20 |
14 |
11 |
8 |
5 |
5 |
|
14 |
44 |
60 |
61 |
50 |
38 |
29 |
21 |
16 |
11 |
8 |
6 |
|
3 |
22 |
44 |
54 |
55 |
45 |
36 |
29 |
21 |
13 |
9 |
7 |
|
|
8 |
26 |
44 |
51 |
49 |
43 |
35 |
28 |
22 |
17 |
8 |
|
|
3 |
14 |
30 |
42 |
47 |
46 |
40 |
33 |
26 |
21 |
9 |
|
|
|
7 |
16 |
30 |
40 |
43 |
42 |
37 |
35 |
32 |
10 |
|
|
|
3 |
7 |
19 |
30 |
37 |
40 |
37 |
37 |
37 |
11 |
|
|
|
2 |
4 |
12 |
21 |
30 |
36 |
37 |
41 |
39 |
12 |
|
|
|
|
3 |
5 |
14 |
22 |
29 |
34 |
36 |
40 |
13 |
|
|
|
|
1 |
2 |
7 |
15 |
22 |
30 |
35 |
39 |
14 |
|
|
|
|
|
1 |
3 |
10 |
15 |
22 |
30 |
34 |
15 |
|
|
|
|
|
|
2 |
5 |
11 |
18 |
24 |
29 |
16 |
|
|
|
|
|
|
1 |
3 |
7 |
12 |
16 |
18 |
17 |
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
4 |
8 |
11 |
13 |
18 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
5 |
8 |
12 |
19 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
3 |
5 |
6 |
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
4 |
5 |
Приложение № 5. Характеристики ветроустановок отечественного и зарубежного производства
№ п/п |
Наименование |
Зарубежного производства |
Отечественного производства | |||||||||
Е - 33 |
Е - 48 |
V - 60 |
E - 70 |
N - 90 |
V - 90 |
АВЭ – 250СМ |
3ВТ |
Ю - 500 |
Р - 1000 |
ВТО - 1250 | ||
1 |
Номинальная мощность, кВт |
330.0 |
800.0 |
850.0 |
2000.0 |
2500.0 |
3000.0 |
250,0 |
100,0 |
500,0 |
1000,0 |
1250,0 |
2 |
Расчётная рабочая скорость ветра, м/с |
13.0 |
13.0 |
13.0 |
13.5 |
14.0 |
15.0 |
13,0 |
13,0 |
13,6 |
13,6 |
13,6 |
3 |
Минимальная рабочая скорость ветра, м/с |
3.0 |
3.0 |
3.5 |
2.5 |
3.0 |
3.5 |
5,0 |
4,0 |
4,0 |
4,0 |
6,0 |
4 |
Диаметр ветроколеса, м |
33.4 |
48.0 |
60.0 |
71.0 |
90.0 |
90.0 |
25,0 |
1,75 |
34,0 |
48,0 |
27,0 |
5 |
Высота оси ветроколеса, м |
44.0 |
60.0 |
60.0 |
98.0 |
100.0 |
100.0 |
30,0 |
22,0 |
31,5 |
38,0 |
40,0 |
6 |
Положение оси |
гориз. |
гориз. |
гориз. |
гориз. |
гориз. |
гориз. |
гориз. |
верт. |
гориз. |
гориз. |
гориз. |