Вестник МГТУ. 2020, Т. 23. №4.

Белей В. Ф. и др. Оценка ветропотенциала Мурманской области. УДК 620.92 Оценка ветропотенциала Мурманской области и эффективности Кольской ветроэлектростанции В. Ф. Белей*, Г. В. Коцарь *Калттградский государственный технический университет, г. Калининград, Россия; e-mail: vbeley@klgtu.ru Информация о статье Реферат Дан анализ перспектив развития ветроэнергетики, а также отражена информация о доле ветроэнергетики в производстве электроэнергии в мире и Российской Федерации. Приведены данные о валовом, техническом и экономическом потенциалах России и Мурманской области. При расчете валового ветропотенциала региона использованы данные последних 10 лет наблюдений, проводимых на 37 метеостанциях. Для 6 зон различной ветровой активности территории Мурманской области рассчитан валовой ветропотенциал на высоте флюгера 10, 50, 100 и 150 м. Так, для Мурманской области для высоты 150 м валовой потенциал оценен в 23 090 млрд кВтхч. В 2021 г. подразделением Группы Enel в Мурманской области должна быть возведена ветроэлектростанция (ВЭС) "Кольская" мощностью 201 МВт, состоящая из 57 ветроустановок Siemens Gamesa SG 3.4-132 единичной мощностью 3,465 МВт. Для Кольской ВЭС определена годовая выработка электроэнергии. Расхождение полученных результатов с показателями, заявленными специалистами из Группы Enel, составляет менее 15 %. Рассмотрены варианты размещения Кольской ВЭС в других зонах ветровой активности, для которых была оценена ветроэлектростанция, годовая выработка электроэнергии и коэффициент использования установленной мощности. Определено, что при размещении Кольской ветроэлектростанции в зоне с наибольшей в области ветровой активностью, ее выработку можно было бы увеличить до 1,5 раз. Рассмотрена энергосистема Мурманской области. Разработана математическая модель энергосистемы на базе ПО NEPLAN и оценена ее достоверность. Расчеты режимов работы Кольской ВЭС в составе энергосистемы Мурманской области, выполненные на математической модели, показали, что уровни напряжений в узлах энергосистемы и перетоки мощностей в эксплуатационных режимах Кольской ВЭС находятся в рамках допустимых нормативными документами значений. Показана эффективность регулирования реактивной мощности ВЭС. Белей В. Ф. и др. Оценка ветропотенциала Мурманской области и эффективности Кольской ветроэлектростанции. Вестник МГТУ. 2020. Т. 23, № 4. С. 376-386. DOI: 10.21443/1560-9278-2020­ 23-4-376-386. Assessment of wind energy potential of the Murmansk Region and performance of Kola wind farm Valeriy F. Beley*, German V. Kotsar *Kaliningrad State Technical University, Kaliningrad, Russia; e-mail: vbeley@klgtu.ru Abstract The paper gives an analysis of perspectives for development of wind power generation, information on the share of wind energy in electricity generation in the world and in Russian Federation is provided as well. Data on gross, technical, economic potential of wind energy of Russia and the Murmansk Region has been presented. When calculating the gross wind energy potential of the region, data from the last 10 years of observations carried out at 37 meteorological stations have been used. The territory of the region has been divided into 6 distinctive zones, based on the wind activity. Gross energy potential has been calculated for each zone: for the heights of 10, 50, 100, and 150 m. Gross wind energy potential of the region at the height of 150 m has thus been estimated at 23,090 billion kWh. The Murmansk Region's 201 MW Kola wind farm, which consists of 57 Siemens Gamesa SG 3.4-132 wind turbines with a unit capacity of 3.465 MW, is to be constructed by 2021 under the direction of Enel Green Power. Wind energy potential and annual power generation of the Kola wind farm have been assessed. The difference between the obtained results and calculations of Enel Group's specialists amounts to less than 15 %. For wind energy potential, the cases of relocation of Kola wind farm to different wind zones, the annual power generation of the wind farm, energy, voltage, effectiveness, model For citation 376 wind farm has been estimated. It has been determined, that in case of Kola wind farm's relocation to the zone with the highest wind activity its annual electricity generation could be increased up to 1.5 times. A model of the Kola energy system has been developed in NEPLAN software, its validity has been proven. The calculations of the wind farm's operation modes show that voltage levels of the system nodes and powerflows are within the boundaries defined by normative documents. The effectiveness of reactive power regulation of the wind farm has been shown. Beley, V. F. et al. 2020. Assessment of wind energy potential of the Murmansk Region and performance of Kola wind farm. Vestnik o fMSTU, 23(4), pp. 376-386. (In Russ.) DOI: 10.21443/1560-9278-2020-23­ 4-376-386. Article info Received 17.09.2020; received in revised 14.12.2020 Key words: wind power, wind speed, энергия, напряжение, эффективность, модель Для цитирования Поступила в редакцию 17.09.2020; получена после доработки 14.12.2020 Ключевые слова: ветроэнергетика, ветропотенциал,