Пояснения к выполнению.

V, м/с
0-1	3,40	7,68	12,5		18,4		11,5	7,8	11,6	18,29		19,68
2-3	12,89	13,20			19,68	12,5	20,2	13,1	16,7	19,7		18,40
4-5	17,00	16,72			20,01	17,5	21,6	16,7	21,29	20,1		20,01
6-7	15,00	11,30		14,1	14,5	19,5	16,79	11,3	17,79	14,5		14,50
8-9	14,00	11,80	10,17		12,39	13,8	11,19	11,8	13,8	12,39		12,39
10-11	13,50	14,60			6,4	11,5	9,3	14,6	8,19	6,4		6,40
12-13	8,51	7,69	4,3		4,5	6,4	5,3	7,69	5,3	4,5		4,50
14-15	5,69	4,80		6,69	1,6	5,4	1,5	4,8	2,2	1,6	5,69	1,60
16-17	5,10	5,50	1,8	6,19	1,39	3,5		5,5	2,2	1,39	4,17	1,39
18-20	3,70	4,40	1,2		0,89	3,09	0,5	4,4	0,8	0,89	3,2	0,89
21-24	0,70	1,20	0,5	1,05	0,1	0,6	0,1	1,2	0,1	0,1	0,6	0,10
25-28	0,30	0,69	0,32	0,6	0,1	0,2	0,01	0,69	0,01	0,1	0,2	0,10
29-34	0,17	0,30	0,20	0,2	0,02	0,01	0,01	0,3	0,01	0,02	0,1	0,02
35-40	0,04	0,12	0,01	0,17	0,02			0,12	0,01	0,02	0,04	0,02
Кпер	1,20	1,30	1,40	1,18	1,15	1,25	1,60	1,35	1,45	1,32	1,10	1,50
Распределение ветра по направлениям
С
С-В
В
Ю-В
Ю
Ю-З
З
С-З

 

ЗАДАНИЕ

МЕТОДЫ РАСЧЕТА ОСНОВНЫХ КАТЕГОРИЙ ПОТЕНЦИАЛА ВЕТРОВОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

Исходная информация:

1. В исследуемой точке А задана фактическая дифференциальная повторяемость скоростей ветра V в виде зависимости t_ф(V_д), где t в % от продолжительности одного года=8760 ч и V в виде диапазонов в м/с измерены на высоте 10 м (в результате обработки метеоданных за 11 лет)

2. Повторяемость годовой розы ветров по 8 направлениям.

3. К_h – коэффицент пересчета скорости ветра с высоты флюгера 10 м на высоту флюгера 50 м.

4. Параметры ВЭУ ЛМЗ и мощностная характеристика ВЭУ

Параметры ВЭУ:	ВЭУ 30
Мощность ВЭУ, кВт
Высота башни,м
Vр, м/с
Vmin, м/с	2,5
Vmах, м/с
Dрк, м

 

5. Плотность воздуха соответствует нормальным условиям и равна 1,266 кг/м³.

6. Значения Г(Х) в о.е. где X=(1+1/a)

Таблица

Х	Г(Х)	Х	Г(Х)	Х	Г(Х)	Х	Г(Х)
1,00	1,00000	1,25	0,90640	1,50	0,88623	1,75	0,91906
1,01	0,99433	1,26	0,90440	1,51	0,88659	1,76	0,92137
1,02	0,98884	1,27	0,90250	1,52	0,88704	1,77	0,92376
1,03	0,98355	1,28	0,90072	1,53	0,88757	1,78	0,92623
1,04	0,97844	1,29	0,89904	1,54	0,88818	1,79	0,92877
1,05	0,97350	1,30	0,89747	1,55	0,88887	1,80	0,93138
1,06	0,96874	1,31	0,89600	1,56	0,88964	1,81	0,93408
1,07	0,96415	1,32	0,89464	1,57	0,89049	1,82	0,93685
1,08	0,95973	1,33	0,89338	1,58	0,89142	1,83	0,93969
1,09	0,95546	1,34	0,89222	1,59	0,89243	1,84	0,94261
1,10	0,95135	1,35	0,89115	1,60	0,89352	1,85	0,94561
1,11	0,94740	1,36	0,89018	1,61	0,89468	1,86	0,94869
1,12	0,94359	1,37	0,88931	1,62	0,89592	1,87	0,95184
1,13	0,93993	1,38	0,88854	1,63	0,89724	1,88	0,95507
1,14	0,93642	1,39	0,88785	1,64	0,89864	1,89	0,95838
1,15	0,93304	1,40	0,88726	1,65	0,90012	1,90	0,96177
1,16	0,92980	1,41	0,88676	1,66	0,90167	1,91	0,96523
1,17	0,92670	1,42	0,88636	1,67	0,90330	1,92	0,96877
1,18	0,92373	1,43	0,88604	1,68	0,90500	1,93	0,97240
1,19	0,92089	1,44	0,88581	1,69	0,90688	1,94	0,97610
1,20	0,91817	1,45	0,88566	1,70	0,90864	1,95	0,97988
1,21	0,91558	1,46	0,88560	1,71	0,91057	1,96	0,98374
1,22	0,91311	1,47	0,88563	1,72	0,91258	1,97	0,98768
1,23	0,91075	1,48	0,88575	1,73	0,91467	1,98	0,99171
1,24	0,90852	1,49	0,88595	1,74	0,91683	1,99	0,99581
						2,00	1,00000

Состав задания:

1. Рассчитать и построить дифференциальную повторяемость средних по градациям скоростей t_г(V) и определить среднемноголетнюю скорость V₀ на высоте флюгера 10 м.

2. Рассчитайте и представьте графически кривую обеспеченности заданных диапазонов скоростей ветра P_i (V_i).

3. Представьте графически повторяемость годовой розы ветров и сделайте вывод о преобладающем направлении ветра в исследуемой точке А.

4. Рассчитать коэффициент вариации Cv по заданной дифференциальной повторяемостей скоростей ветра

5. Рассчитать по формуле Вейбулла-Гудрича и представить графически совместно с t_г (V) теоретическую повторяемость скоростей ветра t_т (V) на высоте флюгера 10 м.

6. На высоте флюгера =высоте башни ВЭУ рассчитать:

- среднемноголетнюю скорость V₀,м/с;

- валовую годовую удельную энергию Э_уд^{вал.год} ветрового потока, кВт.ч/м²;

- среднегодовую удельную валовую мощность ветрового потока N_уд ^{вал.год}, кВт/м².

7. Для заданного типа ВЭУ определить:

- правильность применения данной ВЭУ в данной географической точке;

- ометаемую площадь ветроколеса, м²;

- годовую выработку ВЭУ;

- годовое число часов работы и простоя ВЭУ, ч;

- среднегодовую рабочую мощность ВЭУ, кВт и среднегодовую удельную рабочую

мощность ВЭУ, кВт/м²;

- число часов работы ВЭУ с установленной мощностью и;

- среднегодовое значение КПД ВЭУ по энергии.

8. Оценить валовой и технический потенциал (на высоте флюгера= высоте башни рассматриваемой ВЭУ) с F=1 км² за год с учетом розы ветров и месторасположения ВЭУ, принимая что при: - шахматном расположении ВЭУ к=10; а при расположении ВЭУ в ряды – к=10, n=6

 

Пояснения к выполнению

1. При расчете п.1 и п.2 формируете и заполняете таблицу 1

 

Таблица 1. Дифференциальная повторяемость средних по градациям скоростей t_г(V), кривая обеспеченности заданных диапазонов скоростей ветра P_i (V_i).

 

Vд, м/с	t(V), %	Vгр, м/с	Vcр.гр, м/с	Vcр.гр*t(V)	Vн, м/с	Р(Vн),%	tт В-Г(V)-10м, %
0-1			0.75
2-3			2.5
…..			……
16-17			16.5
18-20
21-24			22.5
25-28			26.5
29-34			31.5
35-40

2. При расчете по формуле Вейбулла-Гудрича задаваться значениями скоростей ветра Vcр.гр из таблицы 1

t^В (v) = × × , a= С_v^-1,069, b = .

Таблица 2 Расчет валовых и технических ресурсов на высоте башни ВЭУ

Повторяемость скоростей ветра	Валовые ресурсы	Технические ресурсы
Vгрhб, м/с	t (Vгрhб), %	Nуд Вт/м2	Эуд кВтч/м2	Nвэу, кВт	Эвэу, МВт*ч
1,50	7,4	2,07	1,65		0,00
5,00	16,08	76,63	84,58	4,7	5,19
….	….	….	….	….	….
25,00	7,19	9578,13	5789,40		18,13
29,00	4,61	14950,46	4845,74		0,00

 

Дифференциальные кривые повторяемостей скоростей ветра t(V) на высоте 10 м.
V, м/с
0-1	9,10	4,50	7,8	16,29	3,79	18,29	5,9	11,5	11,5	11,6	8,80
2-3	12,60	10,80	13,1	18,39	8,89	19,7	12,5	20,2	20,2	16,7	14,00
4-5	18,00	17,00	16,7	20,79	14,19	20,1	17,6	21,6	21,6	21,29	17,00
6-7	17,00	16,89	11,3	16,2	14,6	14,5	19,5	16,79	16,79	17,79	16,81
8-9	13,30	14,00	11,8		12,69	12,39	13,8	11,19	11,19	13,8	13,20
10-11	12,10	13,39	14,6	8,19	15,69	6,4	11,5	9,3	9,3	8,19	12,00
12-13	6,90	8,50	7,69	4,09	9,1	4,5	6,4	5,3	5,3	5,3	6,90
14-15	3,70	5,69	4,8		6,69	1,6	5,4	1,5	1,5	2,2	3,70
16-17	4,50	5,09	5,5	1,7	6,19	1,39	3,5			2,2	4,10
18-20	2,29	3,20	4,4	1,1		0,89	3,09	0,5	0,5	0,8	3,00
21-24	0,40	0,60	1,2	0,2	1,2	0,1	0,6	0,1	0,1	0,1	0,32
25-28	0,10	0,20	0,69	0,01	0,6	0,1	0,2	0,01	0,01	0,01	0,15
29-34	0,01	0,10	0,3		0,2	0,02	0,01	0,01	0,01	0,01	0,02
35-40		0,04	0,12	0,04	0,17	0,02				0,01
Кпер	1,30	1,25	1,50	1,40	1,20	1,60	1,50	1,17	1,35	1,15	1,10
Распределение ветра по направлениям
С
С-В
В
Ю-В
Ю
Ю-З
З
С-З