Для каких районов земли характерно размещение ветроустановок кратко

Обновлено: 05.07.2024

В статье рассматривается процесс выбора места размещения будущей ветровой электростанции. На начальном этапе проводится изучение ветра и его параметров на выбранной территории. Используются архивные спутниковые или наземные данные, такие как METAR и MERRA. Составляется роза ветров и определяется целесообразность строительства станции. Далее ведётся более подробное исследование. Изучается рельеф и моделируется его воздействие на ветер. Также уточняются параметры ветрового потока с помощью таких систем, как LIDAR или SODAR, если это необходимо. Это позволяет составить достаточно точную карту ветропотенциала местности и рассмотреть различные варианты размещения ветровой электростанции.

Ключевые слова: возобновляемая энергетика, ветровая энергетика, строительство ветроэлектростанций, оценка ветропотенциала, средства измерения параметров ветра.

UDC 69.051. The number of scientific speciality: 05.14.08.

Selection of platform for construction of wind power plant

Ilya N. Buzadzhi, graduate student, Gubkin Russian State University of Oil and Gas (National Research University)

This article discusses the process of choosing the location of the future wind power plant. At the initial stage, the study of wind and its parameters in the selected area. Archival satellite or available data such as METAR and MERRA are used. A wind rose is compiled and the feasibility of building the station is determined. Further, more detailed research is underway. The relief is studied and its impact on the wind is modeled. Also, the parameters of the wind flow are specified using systems such as LIDAR or SODAR, if necessary. This allows you to make a fairly accurate map of the wind potential of the area and consider the various options for locating a wind power station.

Keywords: renewable energy, wind energy, construction of wind power plants, wind potential assessment, wind measurement tools.

Мощность ветроэнергетической установки, как и стоимость выработанной электрической энергии, в данном случае зависит от скорости ветра. Чем она больше, тем ниже себестоимость произведённой энергии и выше мощность установки (рис. 1).

По данным исследовательской организации Bloomberg New Energy Finance (BNEF) [7], средняя стоимость 1 МВт ветровой энергии в мире в 2018 году составляла один миллион долларов. На рис. 2 представлена зависимость себестоимости электроэнергии от скорости ветра для установки Enercon E-103 EP2 с учётом срока службы в 20 лет.

Следовательно, большое значение для эффективности работы ветроэнергетической станции (ВЭС) имеет процесс выбора места строительства объекта.

Процесс выбора площадки для возведения ВЭС

На предварительном этапе происходит анализ местности, который включает в себя выполнение работ [1]:

составление базы метеоданных;
составление базы данных моделей ВЭУ;
анализ топографических карт;
предварительный анализ ветроэнергетического потенциала.

Первоначальными источниками информации о скорости и направлении ветра могут являться многолетние архивные спутниковые или наземные данные, такие как METAR и MERRA. Данные METAR — это метеоданные аэропортов, доступные на высоте 10 м с разрешением 30 минут и один час. Данные MERRA могут быть получены из Управления глобального моделирования и ассимиляции NASA. Эти данные доступны на высоте 50 м с шагом 0,5° широты и 2/3° долготы.

Роза ветров служит для графического представления многолетней статистики измерений. На данном этапе происходит принятие решения о целесообразности исследования.

Выбор ветроэнергетической установки также имеет некоторые особенности. Основными техническими требованиями при выборе ВЭУ являются: возможность доставки ВЭУ на площадку монтажа, возможность доставки крана на площадку монтажа, единичная номинальная мощность ВЭУ, допустимые температурные диапазоны ВЭУ [3], класс ВЭУ в соответствии со стандартом IEC 61400–1 [3].

При выборе площадки под строительство ВЭУ необходимо также учесть рельеф местности, так как такие орографические элементы, как холмы, леса, горы, крутые насыпи, а также моря и озера оказывают влияние на местный ветровой климат. Отметим, что создание трёхмерной модели земной поверхности на выбранном участке поможет точнее воспроизвести карту ветрового потенциала местности. Исходными данными для выполнения данной задачи может послужить радарная топографическая съёмка большей части земной поверхности Shuttle Radar Topography Mission (SRTM), произведённая NASA в 2000 году [6].

Моделирование рельефа включает в себя следующие пункты [1]: выбор исходных данных, преобразование данных и создание трёхмерной модели рельефа.

Затем происходит строительство карты ветрового потенциала местности с помощью компьютерного моделирования (рис. 4). Оно включает в себя [1]: ввод начальных условий, моделирование ветрового потока по основным направлениям, предварительный выбор наиболее перспективных зон, определение площади перспективных площадок.

Данное решение позволяет оценить ветровой потенциал без использования дорогостоящих физических моделей, тем самым сэкономив множество финансовых и трудовых ресурсов. В то же время данный подход обладает достаточной точностью получаемых данных [1].

Для более точного измерения скорости и направления ветра могут быть использованы такие современные измерительные средства, как Light Identification Detection and Ranging (LIDAR) или Sonic Detection And Ranging (SODAR).

Принцип действия системы LIDAR заключается в следующем. Система посылает лазерный луч в воздух, получаемый свет рассеивается аэрозолями (крошечными частицами пыли с диаметром от 0,1 до нескольких микрон в атмосфере). Свойства атмосферы анализируются на основе принимаемого сигнала. Сигналы от движущихся объектов имеют доплеровское смещение частоты, пропорциональное их скорости, что позволяет рассчитать скорость аэрозолей.

В результате мы можем измерить скорость и направление ветра [4].

SODAR — это системы, которые используются для дистанционного измерения структуры вертикальной турбулентности и профиля ветра в нижних слоях атмосферы. Большинство систем SODAR работают, испуская за короткие промежутки времени акустический пульсирующий сигнал и затем принимая отражённый сигнал.

Также более точные данные о характере ветра в данной местности можно получить с помощью установки ветроизмерительного комплекса. Ветроизмерительный комплекс (ВИК) представляет из себя набор метеорологических приборов, установленных на определённых высотах на метеомачте.

После получения всех необходимых данных проводится уточнённая оценка ветроэнергетического потенциала местности и выработки будущей ветровой электростанции.

Для каких районов Земли характерно размещение ветроустановок?

Вера Ормонт
Подготовка к ЕГЭ/ОГЭ
2019-11-04 07:08:25
0
1

Для получения электроэнергии нужен не сильный ветер, а неизменный, ровненький. Таковой, к примеру, как на границе суши и моря. Величайший интерес к ветроэнергетике проявляют США и некие страны Европы: Англия, Германия, Франция, Италия. Прекрасные возможности для развития этого вида энергетики имеет Дания махонькая страна, насквозь продуваемая морскими ветрами.

Новичку об основах в области экстремальных и чрезвычайных ситуаций, выживания, туризма. Также будет полезно рыбакам, охотникам и другим любителям природы и активного отдыха.

воскресенье, 10 января 2021 г.

Общие требования к размещению ветроэлектрических станций (ветряков)

Выбор мест размещения ветроэлектрических станций должен производиться районах с благоприятными ветровыми условиями, обеспечивающими экономическую целесообразность использования энергии ветра.

Также данные о скорости ветра можно найти на специальных сайтах, где представлены многолетние архивы измерений скорости ветра в определённых районах с детализацией до нескольких измерений в сутки (ищите в поисковике как "архив погоды"). По полученным данным определяется среднегодовая скорость ветра и роза ветров в данном районе.

В районах со среднегодовыми скоростями ветра от 6 м/c и выше использование ветроэлектрических станций становится выгодным для ветряков любого назначения в широком диапазоне мощностей.

Проектирование ветроэнергетических систем для районов со среднегодовыми скоростями ветра ниже 6 м/c требует дополнительного обоснования с расчетом ожидаемой выработки энергии и ее сопоставления с данными потребности и оценки приемлемости полученных результатов по экономическим показателям для конкретных потребителей.

Наиболее благоприятными местами для установки ветроэлектрических станций являются возвышенные и равнинные участки: берега рек, морей, озер

Ветроэлектрическая станция должна располагаться на 10 метров выше, чем высший объект в радиусе 100 метров (включая ЛЭП).

Поэтому следует избегать мест с вогнутой формой рельефа (ущелья, каньоны и т.п.) где поток воздуха имеет свойства сжиматься, в результате чего увеличивается скорость воздушного течения. А также мест вблизи холмов, гор, леса, жилых домов и производственных объектов, которые могут помешать беспрепятственному подходу воздушных масс к ветроустановке.

Ветроэлектрические станции должны размещаться на огражденной территории, недоступной для посторонних лиц. В противном случае, должно быть предусмотрено возведение ограждения вокруг ветроагрегата. Должны быть установлены предупреждающие плакаты техники безопасности.

Ветроэлектрические станции должны быть удалена от жилых помещений, лечебных учреждений, школ и домов отдыха на расстояние, обеспечивающее снижение уровня шума, создаваемого работающей ветроэлектрической станцией до уровня 45 дБ.

Место для сооружения ветроустановок должно находиться вне отведенной территории расположения железных дорог, воздушных и автомобильных трасс, линий электропередач, магистральных газопроводов, кабельных и водопроводных трасс.

Ветроустановки не должны устанавливаться на пути основных трасс перелетных птиц, а также размещаться вблизи их массового гнездовий.

Если ветроустановка оказывает шумовое, визуальное или другое воздействие, то выбранное место для сооружения ветроустановок должно быть согласовано с местной администрацией района размещения ветроэлектрической станции.

При желании можете ознакомиться с более подробными требованиями к размещению ветряков в СТО 70238424.27.100.059-2009 "Ветроэлектростанции (ВЭС). Условия создания. Нормы и требования" и ГОСТ Р 54435-2011 "Возобновляемая энергетика. Сооружения ветроэлектростанций. Требования безопасности. Основные положения".

Для получения электроэнергии нужен не сильный ветер, а постоянный, ровный. Такой, например, как на границе суши и моря. Наибольший интерес к ветроэнергетике проявляют США и некоторые страны Европы: Великобритания, Германия, Франция, Италия. Прекрасные возможности для развития этого вида энергетики имеет Дания — маленькая страна, насквозь продуваемая морскими ветрами.

Для природы Урала характерно то, что на Южном Урале высотная поясность представлена тремя поясами: степей, широколиственных и смешанных лесов

1. Отрасль народного хозяйства – это: а) совокупность предприятий, однородных по производимой продукции, составу используемого сырья, технологии производства; б) совокупность предприятий, используемых .

Ответьте, пожалуйста, хоть на что-то. Вопросы по землеведению 1. Землеведение в системе географических наук, предмет его изучения, основные задачи и методы исследования. 2. Основные этапы истории .

Читайте также: