Preview

Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE)

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

Комплексное исследование среднегодовой производительности парка ветроэнергетических установок на примере Соловецкого архипелага

https://doi.org/10.15518/isjaee.2019.22-27.021-029

Полный текст:

Аннотация

В статье рассматривалась проблема энергообеспечения удаленных северных территорий на примере Соловецкого архипелага. На территории Российской Арктики  находится большое количество удаленных населенных пунктов, не подключенных к системе централизованного электроснабжения. Энергообеспечение этих районов осуществляется  маломощными  электростанциями, работающими на дизельном топливе. В связи с большими затратами на транспортировку топлива стоимость производства энергии для таких систем высока. Помимо этого, при транспортировке существует риск разливов и утечек топлива. В качестве одного из вариантов решения данных проблем анализировалась возможность использования собственных энергоресурсов, в частности энергии ветра. Древесное топливо не может быть использовано на островах, так как вырубка лесов запрещена на территории архипелага.

Исследован  ветроэнергетический  потенциал Соловецкого  архипелага, проанализированы метеоданные о скорости и направлении  ветра за период с 2000 г. по 2017 г. для высоты  50 м исследовательского центра NASA Langley. Анализ метеоданных за 18 лет позволил построить розу ветров, с высокой точностью характеризующую  климат ветров для данной местности. В ходе исследования  проведено моделирование работы парка ветроэнергетических установок и вычисление  среднегодовой производительности ветропарка с помощью программного обеспечения WindSim, которое применяет вычислительную  гидродинамику для оптимизации размещения ветроэнергетических установок на сухопутных и морских электростанциях.

В результате исследования вычислены  среднегодовая производительность  парков ветроэнергетических установок, расположенных в разных частях острова. Для понимания влияния расположения установок относительно друг друга на среднегодовую производительность были испытаны три модели потерь. Установлено, что потери для выбранного местоположения  достигают 9,9 %. В результате сравнения среднегодовой производительности парка ВЭУ в летний и зимний периоды было определено, что зимой производительность выше, чем летом, это имеет значение при эксплуатации парка в северных условиях. В будущем данное исследование может стать основой для внедрения возобновляемых ветроэнергетических технологий на отдаленных островах в Арктическом регионе.

Об авторах

А. И. Кангаш
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова
Россия

Кангаш Алексей Игоревич - инженер Комплексного центра обучения  в сфере энергоэффективности Высшей  школы  энергетики, нефти и газа САФУ имени М.В. Ломоносова.

д. 17, наб. Северной Двины, Архангельск, 163002.

тел.: +7(8182) 21-61-79.



П. А. Марьяндышев
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова
Россия

Марьяндышев Павел Андреевич - кандидат технических наук, директор Высшей школы энергетики, нефти  и газа САФУ имени М.В. Ломоносова.

д. 17, наб. Северной Двины, Архангельск, 163002.

тел.: +7(8182) 21-61-79.



Список литературы

1. Elistratov V.V., Konishchev M.A. Wind-diesel power systems for standalone energy supply of Russian Northern territories (Vetrodizel'nye elektrostantsii dlya avtonomnogo energosnabzheniya severnykh territorii Rossii). International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology (ISJAEE), 2014;(11):62‒71 (in Russ.).

2. Boute A. Off-grid renewable energy in remote Arctic areas: An analysis of the Russian Far East. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2016;(59):1029‒1037.

3. IEA – RETD (Renewable Energy Technology Deployment), Final Report, 2012 [E-resource]. Available on: iea-retd.org/wp-content/uploads/2012/06/IEA-RETD-REMOTE.pdf. (11.01.2019).

4. Bhattarai P.R., Thompson S. Optimizing an off-grid electrical system in Brochet, Manitoba, Canada. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2016;53:709‒719.

5. Wiser R., Yang Z., Hand M., Hohmeyer O., Infield D., Jensen P.H., et. al. Special Report on Renewable Energy Sources and Climate Change Mitigation, 2011 [E-resource]. Available on: http://srren.ipcc-wg3.de/report/IPCC_SRREN_Ch07.pdf. (11.01.2019).

6. Shivarama Krishna K., Sathish Kumar K. A review on hybrid renewable energy systems. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2015;52:907‒916.

7. Weis T., Ilinca A. Assessing the potential for a wind power incentive for remote villages in Canada. Energy Policy, 2010;38:5504‒5511.

8. Souba F., Mendelson P.B. Chaninik Wind Group: Lessons learned beyond wind integration for remote Alaska. The Electricity Journal, 2018;31:40‒47.

9. Dose B., Rahimi H., Herraez I., Stoevesandt B., Peinke J. Fluid-structure coupled computations of the NREL 5 MW wind turbine by means of CFD. Renewable Energy, 2018;129:591‒605.

10. Wang Q., Wng J., Hou Y., Yuan R., Luo K., Fan Micrositing of roof mounting wind turbine in urban environment: CFD simulations and lidar measurements. Renewable Energy, 2018;115:1118‒1133.

11. NASALaRCPOWERProject [E-resource]. Available on: https://power.larc.nasa.gov. (10.01.2019).

12. Kim H.G., Patel V.C. Test of turbulence models for wind flow over terrain with separation and recirculation. Boundary-Layer Meteorology, 2000;94:5‒21.

13. Larsen G.C. A Simple Wake Calculation Procedure. Risø National Laboratory: Denmark, 1988.

14. Ishihara T., Yamaguchi А., Fujino Y. Development of a New Wake Model Based on a Wind Tunnel Experiment in Glob. Wind Power [E-resource]. Available on: http://windeng.t.u-tokyo.ac.jp/ishihara/e/ (10.01.2019).

15. Gabderakhmanova T.S., Kiseleva S.V., Popel' O.S., Tarasenko A.B. Some Aspects of Renewable Energy Development in the Arctic Zone of the Russian Federation (Nekotorye aspekty razvitiya vozobnovlyaemoi energetiki v Arkticheskoi zone RF). International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology (ISJAEE), 2016;(19‒20):41‒53 (in Russ.).


Для цитирования:


Кангаш А.И., Марьяндышев П.А. Комплексное исследование среднегодовой производительности парка ветроэнергетических установок на примере Соловецкого архипелага. Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE). 2019;(22-27):21-29. https://doi.org/10.15518/isjaee.2019.22-27.021-029

For citation:


Kangash A.I., Maryandyshev P.A. Complex Research of the Annual Windpark Energy Production on the Example of the Solovetsky Archipelago. Alternative Energy and Ecology (ISJAEE). 2019;(22-27):21-29. (In Russ.) https://doi.org/10.15518/isjaee.2019.22-27.021-029

Просмотров: 72


ISSN 1608-8298 (Print)