ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК СЛУЧАЙНЫХ ВЕЛИЧИН «СРЕДНЕГОДОВАЯ СКОРОСТЬ ВЕТРА» И «ГОДОВОЙ ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ» ПО МНОГОЛЕТНИМ ИЗМЕРЕНИЯМ СКОРОСТИ ВЕТРА НА МЕТЕОСТАНЦИЯХ О. САХАЛИН

По измерениям на метеостанциях о. Сахалин среднегодовая скорость ветра изменяется в пределах 2–9 м/c. В этом же диапазоне изменяется среднегодовая скорость на всей территории России, поэтому исследование энергетических характеристик ветра на о. Сахалин позволяет определить общие для России энергетические свойства ветра. Обработка данных метеостанций проведена с помощью нового подхода, в основе которого лежит гипотеза о том, что скорость ветра на произвольном отрезке времени является непрерывной дифференцируемой функцией времени V ∞ (t)  . Считается, что функция V ∞ (t) является результатом такого случайного процесса, когда в равные промежутки времени Т с повторяющимися условиями эта функция, сохраняя свойство непрерывности, дифференцируемости и большого количества экстремумов, количественно каждый раз изменяется несколько по-разному. Энергетические свойства ветра характеризуются средней скоростью и ветроэнергетическим потенциалом. При этом, в отличие от метеорологической традиции, ветроэнергетический потенциал определяется как энергия воздушной струи с единичной площадью поперечного сечения на заданном отрезке времени Т . Такое определение ветроэнергетического потенциала необходимо с точки зрения ветроэнергетики, так как производительность ветроустановок на отрезке времени Т определяется ветроэнергетическим потенциалом, характерным для этого отрезка времени. Некоторое количество циклических отрезков времени позволяет получить выборку случайных величин, характеризующих энергетические свойства ветра. По этой выборке методами математической статистики определяются функции плотности вероятности и среднеквадратичные погрешности этих случайных величин. В результате статистической обработки многолетних измерений скорости ветра на метеостанциях о. Сахалин определены эмпирические функции плотности вероятности случайных величин «среднегодовая скорость ветра» и «годовой ветроэнергетический потенциал».

1. Рекомендации по определению климатических характеристик ветроэнергетических ресурсов. ГГО. НПО «Ветроэн». Л.: Гидрометеоиздат. 1989.

2. Старков А.Н., Ландберг Л., Безруких П.П., Борисенко М. М. Атлас ветров России. Изд. «Можайск- Терра», 2000.

3. Николаев В.Г., Ганага С.В., Кудряшов Ю.И. Национальный кадастр ветроэнергетических ресурсов России и методические основы их определения. М.: Изд-во «Атмограф» 2007. 596 с.

4. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М.: Наука, Физматгиз, 1969. 576 с.

5. Хальд А. Математическая статистика с техническими приложениями. М.: Изд. Иностранная литература, 1956. 664 с.

6. Игнатьев С.Г. Функция плотности вероятности однозначной непрерывной и дифференцируемой функции V t( ) ∞ // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» (ISJAEE). 2013. № 01/02. С. 63–93.

7. Игнатьев С.Г. Решение теоретических задач ветроэнергетики с позиций теории вероятностей од- номерной случайной величины // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и эко- логия» (ISJAEE). 2011. № 2. С. 14–30.

8. Справочник по климату СССР. Выпуск 34. Сахалинская область. Часть 3. Ветер. Л.: Гидрометеоиздат. 1968. 248 с

9. Игнатьев С.Г. Вычисление интегралов ветроэнергетики при различной форме данных о функции V t( ) ∞ // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» (ISJAEE). 2013. № 13. С. 19–31.