Труды КНЦ (Технические науки вып. 2/2024(15))

Повторяемость направлений ветра показывает, какую часть времени в течение рассматриваемого периода (месяца, года) дули ветры того или иного направления. Правильный учет направлений ветра играет важную роль в определении оптимального расположения ветроустановок на местности. Имеющиеся в справочниках по климату многолетние данные о ветре показывают, что на Кольском полуострове есть районы с преобладающими направлениями ветра, например северное побережье полуострова, где около 50-60 % годового времени дуют юго-западные ветры. Известно, что мощность ветрового потока пропорциональна плотности воздуха, площади поперечного сечения потока и скорости ветра в третьей степени. Среднегодовая удельная энергия ветра (энергия, протекающая за год через 1 м2 поперечного сечения) является интегральной характеристикой. Она зависит от повторяемости скоростей ветра, то есть от того, какую долю годового времени дул ветер с той или иной скоростью (рис. 29). 1% 8 4 Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2024. Т. 15, № 2. С. 5-47. Transactions of the Kola Science Centre of RA s . Series: Engineering Sciences. 2024. Vol. 15, No. 2. P. 5-47. 0 200 \Ѵуд, кВт.ч/гсщ Рис. 29. Повторяемость скоростей ветра t и годовая удельная энергия W^ на побережье Баренцева моря: U 1 — наиболее часто наблюдаемая скорость; U 2 — средняя скорость ветра; из — скорость, обеспечивающая наибольший вклад в годовую выработку энергии Fig. 29. The wind speed frequency t and annual specific energy Ws on the coast o f the Barents Sea: U 1 — the most commonly observed speed; U 2 — the average wind speed; из — the speed providing the greatest contribution to annual energy output На рисунке 29 в качестве примера показано, как формируется годовая сумма удельной энергии ветра в условиях побережья Баренцева моря. Расчеты выполнены для среднегодовой скорости ветра 8 м/с. Из-за кубической зависимости мощности от скорости ветра наибольший вклад дают не наиболее часто наблюдаемые и даже не средние скорости ветра, а скорости, превышающие последние в 1,7-1,9 раза. Располагая представленными выше данными о среднегодовых скоростях ветра, его вертикальном профиле, а также о повторяемости его скоростей, можно дать энергетическую характеристику ветра в любом пункте на любой высоте. Существуют понятия потенциальных, технических и экономических ресурсов ветра. Под потенциальными ресурсами понимается суммарная энергия движения воздушных масс, перемещающихся за год над данной территорией. Технические ресурсы — это часть потенциальных ресурсов, которая может быть использована с помощью имеющихся технических средств. Максимум полезно используемой энергии оценивается коэффициентом использования энергии ветра, который в настоящее время у лучших образцов отечественных и зарубежных ВЭУ составляет 45-48 %. © Минин В. А., 2024 35