ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ФУНКЦИЙ НАКОПЛЕННОЙ ЭНЕРГИИ Эv(V-)

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.

1. Игнатьев С.Г. Функция плотности вероятности однозначной непрерывной и дифференцируемой функции V t( ) ∞ // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» (ISJAEE). 2013. № 1(2). С. 63–93.

2. 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.

3. Справочник по климату СССР. 1966. Ч III. Ветер. Сахалин.

4. Игнатьев С.Г., Киселева С.В. Развитие методов оценки ветроэнергетического потенциала и расчета годовой производительности ветроустановок // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» (ISJAEE). 2010. № 10. С. 10–35.