Меню сайта
Энергия ветра
Ветроэнергетика с ее современным техническим оснащением является вполне сложившимся направлением энергетики. Примерно с 1973 года, когда резко возросли цены на нефть и нефтепродукты, энергия ветра все более часто стала использоваться для выработки электроэнергии во многих странах Мира, особенно в Европе и США /18 /. В СССР, а затем в России, ветроэнергетика отстает от ведущих капиталистических стран, хотя географическое положение нашей страны наиболее благоприятно для использования именно этого вида ВИЭ. Особенно справедливо это для степных районов России, к которым относится Ростовская область.
Суммарная кинетическая энергия ветра на Земле оценивается величиной порядка 0,7×1021 Дж /18/. Однако большая часть этой энергии выделяется над океанами. Тем не менее, как уже отмечалось, над равнинами, не покрытыми лесами, энергия ветра также довольно высока. Кроме того в такой местности ветер отличается большей устойчивостью, что особенно важно для работы ветроэнергетических установок.
Мощность ветрового потока (Sв) через единичную площадку (Fо) определяется по формуле:
, (1.2.1.)
где: Wв - кинетическая энергия ветра, Дж;
t - время действия ветра, с;
m - масса воздуха, перемещенная ветром через площадку Fо за время t, кг;
r - плотность воздуха, кг/м;
r=1,3 кг/м;
V - скорость ветра, м/с;
k - коэффициент энергии ветра, кг/м;
k=0,65 кг/м;
Таким образом мощность ветра пропорциональна его скорости в третьей степени, и для оценки этой мощности достаточно иметь информацию о скорости ветра.
В России имеются метеорологические службы, занимающиеся регистрацией скорости ветра /39/, следовательно имеются достаточно достоверные статистические данные о его скорости. Однако при этом следует помнить, что на метеостанциях скорость ветра измеряется на высоте 10 м над поверхностью Земли в данной местности. Поэтому если ветроколесо находится на другой высоте, то скорость ветра следует пересчитать по следующей эмпирической формуле /18/:
, (1.2.2.)
где: Vh - скорость ветра на высоте h, м/с;
V - скорость ветра по данным метеостанции, м/с;
h - высота оси ветроколеса, м;
b - эмпирический коэффициент.
Для открытых мест параметр b=0,14 /19/. На основании статистических метеорологических данных /38 / определены параметры энергии ветра в течение года (табл.1.2.1.).
Таблица 1.2.1.
Параметры энергии ветра
|
Месяц |
Часы |
Вероятность ветра со скоростью, м/с | |||||
|
1 |
4 |
8 |
12 |
16 > |
20 | ||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
1 2 |
1 7 13 19 1 7 13 19 |
0,200 0,196 0,103 0,186 0,221 0,198 0,082 0,200 |
0,471 0,464 0,484 0,472 0,425 0,443 0,414 0,445 |
0,252 0,288 0,326 0,278 0,239 0,248 0,352 0,220 |
0,067 0,042 0,077 0,052 0,075 0,095 0,117 0,102 |
0,010 0,010 0,008 0,012 0,040 0,016 0,035 0,033 |
0 0 0,002 0 0 0 0 0 |
Продолжение табл. 1.2.1
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
3 4 |
1 7 13 19 1 7 13 19 |
0,226 0,207 0,057 0,204 0,215 0,146 0,065 0,192 |
0,434 0,444 0,469 0,476 0,523 0,525 0,423 0,546 |
0,198 0,228 0,285 0,210 0,181 0,235 0,337 0,189 |
0,099 0,102 0,137 0,070 0,052 0,077 0,117 0,048 |
0,037 0,017 0,040 0,036 0,023 0,017 0,052 0,023 |
0,006 0,002 0,012 0,004 0,006 0 0,006 0,002 |
|
5 6 7 |
1 7 13 19 1 7 13 19 1 7 13 19 |
0,347 0,183 0,066 0,222 0,390 0,228 0,088 0,287 0,436 0,304 0,090 0,255 |
0,482 0,584 0,528 0,608 0,519 0,584 0,552 0,562 0,489 0,570 0,608 0,600 |
0,147 0,203 0,290 0,146 0,081 0,167 0,290 0,123 0,068 0,112 0,243 0,133 |
0,020 0,028 0,099 0,022 0,004 0,019 0,056 0,025 0,006 0,014 0,046 0,008 |
0,002 0,002 0,016 0,002 0,006 0,002 0,012 0,000 0,002 0,000 0,013 0,004 |
0,002 0 0,002 0 0 0 0,002 0 0 0 0 0 |
|
8 9 |
1 7 13 19 1 7 13 19 |
0,408 0,269 0,108 0,311 0,387 0,302 0,110 0,362 |
0,510 0,626 0,584 0,607 0,513 0,559 0,541 0,565 |
0,072 0,099 0,260 0,068 0,090 0,133 0,282 0,069 |
0,008 0,006 0,038 0,012 0,010 0,004 0,053 0,004 |
0,002 0,000 0,008 0,002 0,000 0,002 0,014 0,000 |
0 0 0,002 0 0 0 0 0 |
|
10 11 |
1 7 13 19 1 7 13 19 |
0,339 0,298 0,087 0,324 0,208 0,167 0,067 0,167 |
0,474 0,529 0,516 0,501 0,432 0,478 0,433 0,468 |
0,154 0,135 0,285 0,131 0,243 0,259 0,333 0,259 |
0,027 0,032 0,083 0,034 0,080 0,078 0,126 0,069 |
0,004 0,006 0,025 0,006 0,027 0,012 0,031 0,027 |
0,002 0 0,004 0,004 0,010 0,006 0,010 0,010 |
Еще статьи
Расчет капитальных вложений для АТС квазиэлектронного типа и координатной АТС
Железнодорожный транспорт как совокупность средств
производства, техники, технологий, рабочей силы является объектом изучения
многих наук - технических, естественных, математических, географических,
экономических и др. При этом предмет научных интересов у каждой науки свой.
При из ...