Файл: Разработка ветровой электростанции для промышленного.docx

Выводы ко второму разделу

В результате проведенных расчетов определены следующие параметры объекта электроснабжения, по данным которых будет выбираться ветроэнергетическая установка:

Пиковая мощность столярного цеха;

Количество энергии, потребляемой цехом в сутки; Номинальная мощность ветровой установки.

Величина пиковой суточной мощности столярного цеха составляет Вт.

Мощность инвертора должна быть не меньше .

Количество энергии, потребляемой цехом в сутки находится на уровне =357720 Вт∙ч. На это значение необходимо ориентироваться при выборе комплектующего оборудования ВЭУ и расчете емкости аккумуляторной батареи.

2. Выбор и расчет параметров ветроэнергетической установки

1. Оценка ветроэнергетического потенциала

«Ветроэнергетический потенциал местности определяется как полная энергия ветрового потока на определенной высоте над поверхностью земли.

Энергия ветра характеризуется скоростью, являющейся случайной переменной в пространстве и времени. Поэтому, энергетические характеристики ветра представляются вероятностным описанием случайного процесса изменения ветроэнергетического потенциала. Основной вероятностью подхода является дискретизация временного процесса, позволяющая считать независимыми и постоянными все определяемые параметры на интервале дискретизации. В качестве временных интервалов

---

стационарности обычно используется час, сутки, сезон, год» 9 – 11 .

Для электроэнергетики ветропотенциал региона является очень важным показателем. На основе данных о метеонаблюдениях, направлениях и силы ветров составляются даже специальные справочники –

«ветроэнергетический кадастр региона» [42]. Важными показателями ветроэнергетического кадастра являются:

среднегодовая скорость ветра, годовой и суточный ход ветра;

повторяемость скоростей, типы и параметры функций распределения скоростей ветра;

удельная мощность и удельная энергия ветра; ветроэнергетические ресурсы региона.

«Чтобы сведениям о средних скоростях ветра в определенной местности можно было доверять, наблюдения должны производиться не эпизодически, а систематически, в течение длительного времени. Рекомендуется использовать период порядка лет» [14, 15].

Используемая для расчетов скорость ветра получается путем

осреднения результатов наблюдений, зарегистрированных через равные промежутки времени: 1 день, 1 месяц, 1 год, …. 10 лет.

, (3.1)

где – скорость ветра в интервале измерения ; – количество интервалов измерений.

Итоги постоянных наблюдений представляются в электронной базе

«Сервер погода России». Здесь собираются ежедневные замеры, производимые конкретной метеостанцией несколько раз за сутки.

По имеющимся в электронной базе данным средняя годовая скорость

---

ветра по Самарской области равна примерно – [15, 16].

«Для численной оценки разброса скоростей ветра от среднего значения

используется коэффициент вариации средних скоростей, который определяется выражением:

, (3.2)
где – среднеквадратичное отклонение текущей скорости ветра от среднего значении; – средняя скорость ветра за исследуемый период времени» [42, 43].

Средняя скорость ветра служит ориентировочным показателем, характеризующим целесообразность установки ветроэлектростанции в данной местности. Критерием служит значения скорости ветра, при которых современные ветроустановки начинают вращаться и развивают свою номинальную мощность.

Для оценки преобладающего направления ветров строится роза ветров (рис. 3.1), представляющая собой векторную диаграмму, у которой длина лучей, расходящихся от центра диаграммы в разных направлениях, соразмерна повторяемости ветров этих направлений.

Преобладающее направление ветра на выбранной площадке следует учитывать при строительстве ветропарка [43].Кроме того, его обычно соотносят с ландшафтом (за исключением равнинного характера местности).

Рисунок 3.1 – Роза ветров

«Таким образом, результатами исследования ветроэнергетического потенциала в предполагаемом месте размещения ветроэлектростанции являются следующие характеристики:

Определение среднедневной, среднемесячной и среднегодовой скорости ветра по данным метеонаблюдений за 5-10 лет.

Пересчет средней скорости ветра каждого месяца на предполагаемую высоту башни ветрогенератора.

Распределение скорости ветра

---

на высоте оси ветрогенератора по градациям для каждого месяца года.

Построение розы ветров для исследуемой местности.

Полученные ветроэнергетические характеристики позволяют оптимизировать выбор ветроэнергетического оборудования и, далее интегрировать его в систему электроснабжения предприятия» [43,42]

2. 1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   19

---

Выбор ветрогенератора

Ветрогенератор в определенном смысле можно считать бытовым изделием, так как разрешений на его установку и эксплуатацию не требуется. Это важное достоинство ветряных источников энергии. Поскольку

ветрогенераторы можно устанавливать и эксплуатировать без специальных

административных разрешений, то с их помощью можно получать практически бесплатную электроэнергию. Ветрогенератор не нуждается в топливе, не загрязняет окружающую среду и не создает чрезмерно большого шума.

ВЭУ может использоваться для основного или резервного питания потребителей, удаленных от линий электропередач, а так же, в связи с постоянно растущими тарифами в целях экономии средств.

В действительности ВЭУ объединяет в себе не только оборудование для производства и накопления электрической энергии, но и устройства, позволяющие получать напряжение со стандартными показателями качества электроэнергии.

Например, в составе ВЭУ имеется аккумуляторная батарей (АКБ). Она заряжается на постоянном токе. Электрогенератор же, входящий в состав ВЭУ, вырабатывает энергию на переменном токе. Поэтому в составе ВЭУ имеется устройство, преобразующее систему напряжения переменного тока – в систему напряжения постоянного тока. Это – выпрямитель. Преобразование из постоянного тока в переменный (50 Гц, 220/380 В) осуществляется с помощью инвертора, который также является составной

---