Труды КНЦ (Технические науки) 3/2022(13).

Энергия ветра. Мурманская область располагает высоким потенциалом ветровой энергии, сосредоточенным, главным образом, в прибрежных районах Кольского полуострова [6]. Технические ветроэнергоресурсы региона оцениваются в 360 млрд кВт •ч при суммарной установленной мощности ветроэнергетических установок (ВЭУ) около 120 млн кВт. Это примерно в двадцать раз больше того, чем располагает в настоящее время Кольская электроэнергетическая система. Наиболее сильные и устойчивые ветры наблюдаются на северном побережье Кольского полуострова. Использование здесь хотя бы 1-2 %ресурсов ветра, самых доступных и выгодных (а это 3-7 млрд кВт • ч выработки в год и около 1-2 млн кВт мощности), может иметь большое значение. В целом из всех рассмотренных нетрадиционных ВИЭ наибольший интерес на Кольском полуострове представляет ветровая энергия. Ветер распространен на обширных территориях и сам «транспортируется» к потребителю. Благоприятными предпосылками для использования ветровой энергии являются: 1) высокий потенциал ветра; 2) совпадение зимнего максимума интенсивности ветра с максимумом потребности в электрической и тепловой энергии со стороны потребителей; 3) взаимодополняющий характер сезонного поступления ветровой энергии и гидроэнергии рек; 4) наличие в Кольской энергосистеме 17 гидроэлектростанций суммарной мощностью более 1,5 млн кВт, позволяющих компенсировать неравномерность поступления энергии ветра и открывающих возможности для крупномасштабного (промышленного) освоения ветроэнергетических ресурсов. Ветроэнергетический кадастр Кольского полуострова Ветроэнергетический кадастр представляет собой совокупность характеристик ветра, позволяющих выявить его энергетическую ценность и определить возможные режимы работы ВЭУ. К числу основных кадастровых характеристик ветра относятся [6]: среднегодовая скорость; годовой ход; повторяемость скоростей и направлений; максимальные скорости; удельная мощность и удельная энергия ветра; ветроэнергетические ресурсы района. Основным источником исходных данных для разработки ветроэнергетического кадастра являются наблюдения за скоростью ветра на опорной сети гидрометеослужбы. Эти наблюдения, проводимые несколько раз в сутки, охватывают периоды в десятки лет и представляют собой обширнейший фактический материал. Их достоинством является то, что они проводятся по единой методике, а площадки производства наблюдений классифицированы по степени их открытости на местности. Среднегодовые скорости ветра. Результаты обработки двадцатилетних рядов наблюдений за скоростью ветра по 37 метеорологическим станциям Кольского полуострова, полученные с учетом приведения их к сравнимым условиям, представлены на рис. 1. По полученным среднегодовым скоростям ветра можно в первом приближении судить о перспективности применения ВЭУ. Только необходимо иметь в виду, что средние скорости зависят от рельефа местности, шероховатости поверхности, наличия затеняющих элементов, высоты над поверхностью земли. Поэтому для сопоставимости средних скоростей ветра их необходимо приводить ксравнимым условиям. За таковые можно, например, принять условия открытой, ровной местности и высоту 10 м от поверхности земли. Именно после такого приведения и представлены значения скоростей на рис. 1. Анализ полученных данных позволяет заключить, что наибольшие скорости ветра наблюдаются в прибрежных районах Баренцева моря. На северном побережье Кольского полуострова они составляют 7-9 м / с, на южном — 4-6 м / с. Характерно, что потенциал ветра заметно снижается по мере удаления от береговой линии. Годовой ход ветра. Он представляет собой (рис. 2) сезонное изменение среднемесячных скоростей ветра. Наиболее ярко годовой ход ветра проявляется на северном побережье Кольского полуострова. Разница между зимним и летним минимумами среднемесячных скоростей ветра достигает 5 -6 м / с, на южном побережье разница меньше — около 3 м / с. Повсеместно максимум скоростей ветра приходится на холодное время года и совпадает с сезонным пиком потребления тепловой и электрической энергии. Весьма существенно, что зимний максимум находится в противофазе с годовым стоком рек (кривая 5 на рис. 2), то есть ветровая и гидроэнергия удачно дополняют друг друга. Это создает благоприятные условия для их совместного использования. Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2022. Т. 13, № 3. С. 21-31. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2022. Vol. 13, No. 3. P. 21-31. © Минин В. А., 2022 23