Preview

Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE)

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Доступ платный или только для Подписчиков

СЕЗОННАЯ И МЕЖГОДОВАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ ПОТОКА ВОЛНОВОЙ ЭНЕРГИИ В БАРЕНЦЕВОМ МОРЕ

https://doi.org/10.15518/isjaee.2017.19-21.036-048

Полный текст:

Аннотация

Оценивалась сезонная и межгодовая изменчивость потока волновой энергии для акватории Баренцева моря, где автономное энергоснабжение объектов на побережье, в шельфовой зоне, в открытом океане может быть наиболее востребовано. Численные расчеты параметров ветрового волнения проведены на основе спектральной модели ветрового волнения WaveWatch- III, разработанной в Национальном управлении океанических и атмосферных исследований (NOAA), и данных о ветре на высоте 10 м из реанализа NCEP/CFSR, который охватывает период 1979–2010 гг. В модели учтено влияние льда, а также диссипация энергии волн при подходе к берегу, что имеет существенное значение в связи с выбором объекта исследований (открытые и прибрежные районы Баренцева моря). Расчеты проводились на оригинальной неструктурной сетке, пространственное разрешение которой изменялось от 15 км в открытых акваториях до 500 м в прибрежной зоне. Первичными результатами моделирования явились высоты значительных волн и перенос волновой энергии для каждого узла расчетной сетки (шаг по времени составлял 3 часа, период охвата – 30 лет). Результаты представлены в виде диаграмм межгодовой и внутригодовой изменчивости потока волновой энергии, а также карт распределения обеспеченности. Установлено, что поток волновой энергии меняется в открытой части моря от 2–5 кВт/м волнового фронта в летние месяцы до 60–100 кВт/м зимой; в акваториях Баренцева моря у побережья Кольского полуострова максимальные значения потока в зимние месяцы составляют 20 кВт/м; средне- многолетняя обеспеченность волновой энергией более 1 кВт/м в открытой части Баренцева моря в течение всего года превышает 80–90 %; в прибрежной части моря высока ее внутригодовая изменчивость, в летний период обеспеченность здесь сокращается до 60 %.

 

Об авторах

С. А. Мысленков
МГУ имени М. В. Ломоносова; ФГБУ Институт океанологии им. П. П. Ширшова РАН; Гидрометеорологический научно-исследовательский центр Российской Федерации
Россия
старший научный сотрудник кафедры океанологии географического факультета


Е. В. Столярова
МГУ имени М.В.Ломоносова
Россия
магистр, кафедра океанологии географического факультета


М. Ю. Маркина
МГУ имени М. В. Ломоносова; ФГБУ Институт океанологии им. П. П. Ширшова РАН
Россия
аспирант кафедры океанологии географического факультета; стажёр исследователь в ИО РАН


С. В. Киселева
МГУ имени М. В. Ломоносова
Россия
канд. физ.-мат. наук, ведущий научный сотрудник научно- исследовательской лаборатории возобновляемых источников энергии географического факультета


В. С. Архипкин
МГУ имени М. В. Ломоносова
Россия
канд. географ. наук, доцент кафедры океанологии географического факультета


А. А. Горлов
ФГБУ Институт океанологии им. П. П. Ширшова РАН
Россия
канд. техн. наук, старший научный сотрудник, руководитель проектов «Энергетика океана» Института Океанологии им. П.П. Ширшова РАН


П. М. Умнов
МГУ имени М. В. Ломоносова
Россия
начальник отдела ИТ географического факультета


Список литературы

1. Горлов, А.А. Научная и экспериментальная инфраструктура развития морских ВИЭ [Текст] / А.А. Горлов // Энергия: экономика, техника, экология. − 2017. − № 4. − С. 21−31

2. Горлов, А. А. Энергетика ветрового волнения [Текст] / А.А. Горлов // Энергия: экономика, техника, экология. − 2015. − №2. − С. 30−39.

3. Русецкий, А.Н. Быстро окупаемая экологичная экстремальная энергетика – мегаватты и гигаватты – от морских и океанских волн и ветра [Электронный ресурс] /А.Н. Русецкий // Инновации. – 2007 – № 6 (104). – Режим доступа: http://www.sciteclibrary.ru/texsts/rus/izobret/gr20/ energetica.htm – (Дата обращения: 27.07.2015).

4. Минин, В.А. Перспективы освоения нетрадиционных и возобновляемых источников энергии на Кольском полуострове / В.А. Минин, Г.С. Дмитриев. − Мурманск: Изд-во Беллона, 2007. – 93 с.

5. Режим, диагноз и прогноз ветрового волнения в океанах и морях [Текст]: [научно-методическое пособие] / [З. К. Абузяров и др.]; Федеральная служба гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет); под ред. Е.С. Нестерова. – М.: Гидрометеорологический науч.-исслед. центр Российской Федерации, 2013. – 292 с.

6. Мысленков, С.А. Моделирование штормового волнения в Баренцевом море [Текст] / С.А. Мысленков [и др.] // Вестник Московского университета. Серия 5: География. – 2015. – № 6. – С. 65−75.

7. Stopa, Justin. Wave climate in the Arctic 1992−2014: seasonality and trends [Text] / Justin Stopa, Ardhuin Fabrice, Girard-Ardhuin Fanny // Cryosphere. – 2016. – No 10 (4). – P. 1605−1629.

8. Справочные данные по режиму ветра и волнения Баренцева, Охотского и Каспийского морей / Ред. Л.И. Лопатухин, А.В. Бухановский, А.Б. Дегтярев, В.А. Рожков. СПб.: Российский морской регистр судоходства/ – 2003. – 213 с.

9. Bingchen, Liang. 22-Year wave energy hindcast for the China East Adjacent Seas [Text] / Bingchen Liang [et al.] // Renewable Energy. – 2014. – No 71. – P. 200–207.

10. Adem, Akpınar. Assessment of wave energy resource of the Black Sea based on 15-year numerical hindcast data [Text] / Adem Akpınar, Murat Ihsan Komurcu // Applied Energy. – 2013. – No 101. – P. 502–512.

11. Архипкин, В.С. Оценка потенциала волновой энергии прибрежной акватории полуострова Крым [Текст] / В.С. Архипкин [и др.] // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» (ISJAEE). – 2015. –№ 20. – С. 25–35.

12. Мысленков, С.А. Оценка качества моделирования волнения в Баренцевом море при прохождении зимнего циклона [Текст] / С.А. Мысленков, П.А. Го- лубкин, Е.В. Заболотских // Вестник Московского университета. Серия 5: География. – 2016. – № 6. – С. 26–32.

13. Tolman, H.L. User manual and system documentation of WAVEWATCH-III Version 4.18. NOAA/NWS/NCEP/MMAB Technical note. 1984. – 282 p.

14. Hasselmann, S. Computations and parameterizations of the nonlinear energy transfer in a gravity-wave spectrum, part 1, 2: A new method for efficient computations of the exact nonlinear transfer integral [Text] / S. Hasselmann, K. Hasselmann // J. Phys. Oceanogr. – 1985. – No 15. – P. 1369–1391.

15. Battjes, J.A. Energy loss and set-up due to breaking of random waves [Text] / J.A. Battjes, J.P.F.M. Janssen // Proc. 16th Int. Conf. Coastal Eng. – 1978. – P. 569–587.

16. Measurements of wind-wave growth and swell decay during the Joint North Sea Wave Project (JONSWAP) [Text] / K. Hasselmann [et al.] – Erg¨anzungsheft zur Deutschen Hydrographischen Zeitschrift, Reihe A(8). – 1978. – Vol. 12. – 95 p.

17. SMS User Manual. – 2013. – Vol. 11.1. – 1059 p. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.xmswiki.com/wiki/SMS:SMS_User_Manual _11.1. (Дата обращения: 27.07.2015).

18. База данных о рельефе дна GEBCO (General Bathymetric Chart of the Oceans) [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.gebco.net/ (Дата обращения: 27.10.2016).

19. Мысленков, С.А. Оценка высоты волн зыби в Баренцевом и Белом морях [Текст] / С.А. Мысленков, В.С. Архипкин, К.П. Колтерманн // Вестник Московского университета, Серия 5: География. – 2015. – № 5. – С. 59–66.

20. Saha, S. The NCEP climate forecast system reanalysis [Text] / S. Saha [et al.] // Bull. Am. Meteor. Soc. –2010. – No 91. – P. 1015–1057.

21. Лопатухин Л.И. Справочные данные по режиму ветра и волнения Балтийского, Северного, Черного, Азовского и Средиземного морей / Л.И. Лопатухин // Лопатухин Л.И. Российский морской регистр судоходства / Л.И. Лопатухин, А.В. Буха- новский, С.В. Иванов, Е.С. Чернышова. – СПб, 2006. – 452 с.


Для цитирования:


Мысленков С.А., Столярова Е.В., Маркина М.Ю., Киселева С.В., Архипкин В.С., Горлов А.А., Умнов П.М. СЕЗОННАЯ И МЕЖГОДОВАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ ПОТОКА ВОЛНОВОЙ ЭНЕРГИИ В БАРЕНЦЕВОМ МОРЕ. Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE). 2017;(19-21):36-48. https://doi.org/10.15518/isjaee.2017.19-21.036-048

For citation:


Myslenkov S.A., Stoliarova E.V., Markina M.Y., Kiseleva S.V., Arkhipkin V.S., Gorlov A.A., Umnov P.M. SEASONAL AND INTERANNUAL VARIABILITY OF THE WAVE ENERGY FLOW IN THE BARENTS SEA. Alternative Energy and Ecology (ISJAEE). 2017;(19-21):36-48. (In Russ.) https://doi.org/10.15518/isjaee.2017.19-21.036-048

Просмотров: 180


ISSN 1608-8298 (Print)