ИССЛЕДОВАНИЕ ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ ТОМСКОЙ ОБЛАСТИ ч2
5 сентября 2010Величина технического потенциала Wт
зависит от технических характеристик ВЭУ. Для расчета технического потенциала были подобраны ВЭУ оптимальные для установки на расчетных высотах, и на высоте флюгера
метеорологической станции ( h= 10м ), определяем технический потенциал для установки мощностью 3кВт, на высоте 30 и 50м соответственно 100 и 600кВт. Размер площади Sт,
на которой можно было бы начать установки ВЭУ уже сегодня принимаем, равным 1% площади района.
K⋅Np⋅Т ⋅Sт Wт=2 ,
100Dгде K- коэффициент использования установки, зависит от параметров установки и
ветрового режима; Np- номинальная мощность ветроэнергетической установки; Т -время использования установки; D- диаметр ветроколеса.
Следует отметить, что в большинстве случаев расчетный коэффициент Kпринимает значения близкие к 0,2, означает использование установки только на 20%. Данное обстоятельство говорит о малой загруженности генератора ВЭУ, но благодаря большим площадям и редкому заселению районов суммарный технический потенциал становится значительным [3].
Некоторые европейские страны обладают примерно таким же ветровым потенциалом как и большинство районов Томской области, но несмотря на это ветроэнергетика считается перспективной отраслью промышленности и поддерживается государством. Хорошим примером является Австрия, площадь которой 83,4 тыс. км2, плотность ветровой энергии в пределах от 130 до 486 Вт/м2 (на высоте 30м), а технический потенциал 5200 ГВтч/год [4]. Сравнивая ветровой потенциал и плотность ветровой энергии Австрии с теми же параметрами по районами Томской области, полученные на одинаковой расчетной высоте, можно сделать выводы о незначительно меньшем природном ресурсе в Томской области, но учитывая территориальное превосходство, ветроэнергетика становится более перспективной чем в Австрии.
В таблице приведены основные расчетные данные по оценки ветроэнергетического потенциала в некоторых районах Томской области.
Таблица 1. Ветроэнергетические показатели районов Томской области
|
Район Томской области |
<P(h=10)> Вт/м2 |
<P(h=30)> Вт/м2 |
<P(h=50)> Вт/м2 |
E(h=10) кВтч/(м2год) |
E(h=30) кВтч/(м2год) |
E(h=50) кВтч/(м2год) |
|
Александровский |
61,80 |
120,70 |
180,72 |
541,37 |
1057,37 |
1583,08 |
|
Колпашевский |
56,76 |
110,86 |
165,99 |
497,26 |
971,21 |
1454,10 |
|
Томский |
59,90 |
117,00 |
175,18 |
524,79 |
1024,98 |
1534,59 |
|
Район Томской области |
Wв(h=10) ГВтч/год |
Wв(h=30) ГВтч/год |
Wв(h=50) ГВтч/год |
Wт(h=10) ГВтч/год |
Wт(h=30) ГВтч/год |
Wт(h=10) ГВтч/год |
|
Александровский |
81638,93 |
159451 |
238730 |
730,48 |
1529,49 |
1248,96 |
|
Колпашевский |
42267,33 |
82553,37 |
123600 |
389,89 |
814,189 |
665,99 |
|
Томский |
26239,45 |
51248,93 |
76730 |
243,5 |
509,89 |
416,32 |
Из приведенных данных видно, что с увеличением высоты происходит увеличения потенциала энергии ветра, но ввиду особенностей ветрового режима в данной области и технического уровня развития наиболее перспективными оказываются установки малой мощности, которые работают на высотах до 30м, что достаточно перспективно как для электроснабжения отдельных удаленных поселений, так и для внедрения в качестве дополнительных и энергосберегающих мощностей в районах, имеющих централизованное электроснабжение. Особое значение имеют установки очень малой мощности, работающие на высотах 10 - 15 м: удобство монтажа; возможность смены местоположения; работа на малых скоростях ветра; возможность электроснабжения небольшого дома. Но, учитывая вышеприведенные особенности, рекомендуется иметь резервный источник питания.
Таким образом, мы видим, что ветроэнергетический ресурс Томской области недостаточен для работы ветроэнергетических установок мегаватного класса. Наиболее оптимальными являются установки малой мощности (от 5 до 100кВт) с высотой башни около 30м. Установки очень малой мощности (до 5кВт) полезны для электроснабжения небольших потребителей или при необходимости частой смены местоположения. Ветроэнергетический ресурс районов Томской об-
ласти сравним с ресурсами стран передовых в области ветроэнергетики. Развитие ветро-энергоустановок и других возобновляемых источников энергии приведет к улучшению экологии, повышению социальной и экономической стабильности, а также энергетической безопасности региона, страны.
ЛИТЕРАТУРА:
1. П.П. Безруких, Концепция развития и использования возможностей малой и нетрадиционной энергетики в энергетическом балансе России, «Мировая энергетика», 1996. №3. с. 22 – 26.
2. Кадастр возможностей/ Данченко А.М., Заде Г.О., Земцов А.А. и д.р. /под.ред. Б.В. Лукутина. – Томск: Изд-во НТЛ, 2002. – 280 с.: ил.
3. Методика определения ветроэнергетических ресурсов и оценки эффективности использования ветроэнергетических установок на территории России и стран СНГ// Рекомендации по стандартизации. Нетрадиционная энергетика. Ветроэнергетика. М:.Изд. АН. 1994. 78 с.
4. M.Berger, G.Brauner, Coordination rules for power quality in wind parks /Europe official proceedings of the seventh European Power quality conference June 19 – 21, 2001, pp. 177 – 182.
78