Навігація
Головна
ПОСЛУГИ
Авторизація/Реєстрація
Реклама на сайті
 
Головна arrow Техніка arrow Основи вітроенергетики
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

Потужність та енергія, що виробляється вітроустановкою

Потужність вітроустановки визначається вираженням

(3.62)

Оскільки площа, що обметається вітроколесом площа має форму круга, то

Враховуючи, що енергія від вітроколеса передається через редуктор, необхідно врахувати ККД редуктора (), та ККД генератора, або точніше ККД перетворення елекіричної енергії (), тоді, виражаючи потужність ВЕУ в кіловатах, рівняння (3.41) запишеться у вигляді

(3.63)

Знаючи залежність від швидкості вітру, можна побудувати характеристику потужності вітру в залежності від швидкості, або зняти її під час тривалих натурних випробувань, або шляхом продувки моделі в аеродинамічній трубі. У всякому разі, будь-яка фірма в рекламних матеріалах дає характеристику потужності (в зарубіжній літературі вона має назву "крива потужності”).

Для того, щоб визначити енергію, що виробляється вітроустановкою необхідно знати розподіл швидкості вітру по діапазонах і характеристику потужності вітроустановки. Існують два способи визначення енергії:

а) за допомогою стандартної функції розподілу швидкості вітру – зазвичай в якості такої функції використовуються або двох параметрична функція Вейбулла, або її спрощення у вигляді однопараметричної функції розподілу Релея;

б) другий спосіб грунтується на визначенні функції розподілу швидкості вітру за діапазонами на базі реальних вимірів швидкості вітру. При цьому в прийнятих діапазонах швидкість вітру і, отже, потужність приймається постійною. Сутність процесу поясняється на рис. 3.17 та 3.18.

Повторюваність швидкостей вітру t1 (а) та розподіл річної питомої енергії вітру Wпит (6); v1 – швидкість вітру яка найбільш часто спостерігається; v2 – середня швидкість вітру; v3 – швидкість, що забезпечує найбільший внесок у річне вироблення енергії

Рисунок 3.17 – Повторюваність швидкостей вітру t1 (а) та розподіл річної питомої енергії вітру Wпит (6); v1 – швидкість вітру яка найбільш часто спостерігається; v2 – середня швидкість вітру; v3 – швидкість, що забезпечує найбільший внесок у річне вироблення енергії

Так якщо мається повторюваність швидкості вітру, то кожному значенню швидкості та повторюваності відповідає питоме значення енергії, яке визначається за формулою:

(3.59)

де – число годин у році.

Таким чином будується крива питомої значення вітру. Як бачимо крива має максимум, при швидкості , яка не співпадає з середньою швидкістю.

Теоретичне розподіл питомої потужності вітру (1), питомої потужності на валу вітроколеса (2) і фактичний розподіл потужності ВЕУ (3, 4)

Рисунок 3.18 – Теоретичне розподіл питомої потужності вітру (1), питомої потужності на валу вітроколеса (2) і фактичний розподіл потужності ВЕУ (3, 4)

На рис. 3.18 пояснюється, як від енергії вітру відбувається перехід до дійсного вироблення на ВЕУ. Перехід від кривої 1 потужності (енергія вітру) до кривої 2 (потужність вітроколеса) визначається коефіцієнтом використання енергії вітру (3.42). Перехід до фактичному розподілу питомої потужності відбувається при обмеженні потужності в зоні великих вітрів (пряма 4 і ), відключення вітроустановки в зоні вітрів, що перевищують максимальний робочий значення швидкості (), і зупинка ВЕУ в зоні малих вітрів (). Час – це час роботи вітроустановки в діапазоні швидкостей від стартової до номінальної.

У таблиці 3.1. наведені виконані розробниками вітротурбіни дані розрахунку виробітку електричної енергії ВЕУ REpower 45/600, потужністю 600 кВт, що має stall-регулювання потужності. Розподіл швидкості вітру за діапазонами взято на підставі вимірів для середньорічної швидкості вітру 7 м/с. Характеристика потужності взята за даними випробувань цієї ВЕУ протягом року. Як бачимо для прийнятих умов розрахункова річна вироблення електроенергії склала 1822 тис. кВт•год, що відповідає достатньо високому коефіцієнту використання встановленої потужності рівному 30,4%. Це зайвий раз свідчить про те, що при середньорічній швидкості вітру 7 м/с ефективність вітроустановки не підлягає сумніву.

Таблиця 3.1.

Розрахунок виробництва електроенергії вітроустановкою типу REpower 48/600 при середньорічній швидкості вітру 7 м/с

Швидкість вітру, м/с

Імовірність швидкості вітру,%

Кількість годин у році, год.

Потужність ВЕУ, кВт

Виробництво електроенергії, кВт• год

1

2,25

197,1

0

0

2

5,3

464,28

0

0

3

6,9

604,44

0

0

4

8,7

762,12

20,8

15852

5

10,5

919,8

52,1

47921

6

11,8

1033,68

88,5

91480

7

12,2

1068,72

151,2

161590

8

10,9

954,84

239,8

228970

9

8.5

748,6

317,6

236484

10

7,0

613,2

417,1

255765

11

5,2

455,52

490,0

223204

12

3,7

324,12

556

180210

13

2,7

236,52

597

141202

14

1,7

148,92

624

92926

15

1,2

105,12

641

67381

16

0,7

61,32

627

38447

17

0,4

35,04

620

21724

1$

0,2

17,5

616

10792

19

0,1

8,76

614

5378

20

0,05

4,4

606

2654

Разом

100

8760

1822010

 
Якщо Ви помітили помилку в тексті позначте слово та натисніть Shift + Enter
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >
 
Дисципліни
Агропромисловість
Банківська справа
БЖД
Бухоблік та Аудит
Географія
Документознавство
Екологія
Економіка
Етика та Естетика
Журналістика
Інвестування
Інформатика
Історія
Культурологія
Література
Логіка
Логістика
Маркетинг
Медицина
Менеджмент
Нерухомість
Педагогіка
Політологія
Політекономія
Право
Природознавство
Психологія
Релігієзнавство
Риторика
РПС
Соціологія
Статистика
Страхова справа
Техніка
Товарознавство
Туризм
Філософія
Фінанси