канд. техн. наук, старший научный сотрудник ФГУП «Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н. Е. Жуковского», главный конструктор ООО СКБ «Искра».
Ph.D. (engineering), a senior scientific worker of Central Aerohydrodynamic Institute (TsAGI), chief designer of Special design office “Iskra”.
Для анализа производительности ветроустановки интерес представляет связь между мощностью воздушной струи при заданном значении расчетной скорости ветра Vp и энергией, которая накапливается воздушной струей при изменении скорости ветра в диапазоне 0 ≤ V∞≤ Vp . Эта связь выявляется посредством исследования функции накопленной энергии, которая представляет собой определенный интеграл с переменным верхним пределом, равным скорости Vp . При скорости Vp = V max интеграл накопленной энергии принимает максимальное значение, равное ветроэнергетическому потенциалу. При обработке данных метеорологических станций метеорологи традиционно пренебрегают малыми значениями эмпирических функций плотности вероятности при больших скоростях ветра. Анализ функций накопленной энергии позволяет определить допустимость этой операции с точки зрения достоверности оценки ветроэнергетического потенциала местности. В результате статистической обработки многолетних измерений скорости ветра на метеостанциях о. Сахалин определены свойства эмпирических функций накопленной воздушной струей энергии и определены потенциальные возможности повышения годовой производительности ветроустановок. Современные ветроустановки используют максимум 50–70 % ветроэнергетического потенциала. Из представленных материалов следует важный для ветроэнергетики вывод: если при проектировании ветроустановок мощность рабочей машины определяется значением расчетной скорости ветра Vp ≈ 20 м/c, то на местностях со среднегодовыми скоростями ветра VG ≤ 6 м/с ветроустановка будет использовать до 95 % ветроэнергетического потенциала.
To analyze the performance of wind turbines, it is important to define the relationship between the power of the air stream at a given value of the estimated wind speed Vp and energy that accumulates by the air jet when changing wind speed as 0 ≤ ≤ V V ∞ p . This relationship is revealed through the analysis of the function value of the cumulative energy. This function is a definite integral with variable upper limit, which is equal to the speed Vp . At wind speed V V p = max integral of the cumulative energy takes a maximum value equal to the value of the wind energy potential. In the data analysis process of weather stations, meteorologists traditionally neglected by the small values of empirical probability density functions at high wind speeds. By the analysis of the cumulative energy function it is possible to determine the admissibility of such operation for reliability under the assessment of wind potential. As a result of statistical processing of wind speed measurements at meteorological stations of Sakhalin Island properties of empirical functions of cumulative wind power have been identified and the potential to increase the annual output of wind turbines have been determined. Modern wind turbines use a maximum of 50-70 % of the wind energy potential. Important for wind energy conclusion follows from the submissions. If the design of wind turbine is determined by the design speed of the wind Vp ≈ 20 m/s, then areas with annual wind speed VG ≤ 6 m/s the wind turbine will use up to 95% of wind power potential.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.