Impianti eolici. Catasto energia eolica. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Il vento sulla Terra, come fenomeno, ha un'origine comune con le emissioni di luce, i processi di formazione della biomassa e molti altri fenomeni causati dal flusso di energia solare incidente. Ciò significa anche che esiste una connessione tra tutti questi fenomeni, che ha un complesso carattere stocastico di correlazioni spazio-temporali e nel corso della storia della Terra forma il clima in varie parti della Terra, comprese caratteristiche relativamente stabili come la temperatura ambiente media annuale, il flusso di radiazione solare specifico totale, la distribuzione delle velocità del vento a diverse altezze dalla superficie terrestre, il volume e la riproduzione della biomassa sotto forma di foreste ed erbe.

L'inclusione di queste fonti di energia rinnovabile da parte dell'umanità nella circolazione economica porta, in senso stretto, a una violazione dell'equilibrio dinamico tra di loro che si è sviluppato nel corso di molti anni. Ciò significa anche che i potenziali energetici di queste fonti dipendono l'uno dall'altro e corrispondono a una teoria, non ancora creata, del potenziale unificato dell'energia libera della Terra e della sua distribuzione sulla superficie. La valutazione indipendente del potenziale lordo dell'energia eolica nella regione, che si sta sviluppando in questa fase della ricerca, così come le valutazioni indipendenti del potenziale lordo dell'energia solare o della biomassa, sono di natura puramente qualitativa e indicativa.

Caratteristiche climatologiche della situazione del vento nelle regioni della Russia. Il vento a diverse altitudini nell'atmosfera terrestre per ogni punto della sua superficie è caratterizzato dalla sua velocità, che, in senso stretto, è una variabile casuale nello spazio e

tempo, a seconda di molti fattori della zona, della stagione dell'anno e delle condizioni meteorologiche. Tutti i processi direttamente correlati all'utilizzo del valore attuale della velocità del vento, in particolare la produzione di elettricità nelle turbine eoliche, sono di natura aleatoria complessa, per cui le loro caratteristiche hanno una dispersione statistica e incertezza nei valori medi attesi. Pertanto, all'attuale livello di ricerca, il compito di stimarli è formulato come la creazione di una descrizione probabilistica di un processo casuale dividendo l'intero processo temporale in intervalli di tempo separati, all'interno di ciascuno dei quali è possibile utilizzare l'approssimazione stazionaria, ovvero l'indipendenza, di tutti i parametri determinati dal tempo. Come periodo di stazionarietà si possono prendere vari intervalli di tempo con l'appropriata accuratezza descrittiva, a seconda delle reali condizioni del processo aleatorio. In particolare, in qualche approssimazione, il processo può essere considerato stazionario nell'intero intervallo di tempo considerato, ad esempio durante un anno.

Al fine di sistematizzare le caratteristiche della situazione del vento in una particolare regione ai fini del suo uso efficiente dell'energia, di norma viene sviluppato un catasto dell'energia eolica, che è una combinazione di caratteristiche aerologiche ed energetiche del vento, che consente di determinarne il valore energetico, nonché i parametri e le modalità operative appropriate delle turbine eoliche.

Le principali caratteristiche del catasto eolico sono:

• velocità media annua del vento, andamenti annuali e giornalieri;
• ripetibilità della velocità, tipi e parametri delle funzioni di distribuzione della velocità;
• velocità massima del vento;
• distribuzione dei periodi di vento e dei periodi di calma per durata;
• potenza specifica ed energia eolica specifica;
• risorse eoliche della regione.

Dagli anni '50. XNUMX ° secolo in Russia è stato avviato un ampio lavoro per la creazione di catasti dell'energia eolica, anche se le regioni settentrionali e orientali del Paese non sono state effettivamente considerate. La principale fonte di dati iniziali per lo sviluppo del catasto dell'energia eolica è l'osservazione delle caratteristiche del vento presso la rete centrale delle stazioni meteorologiche. Tali osservazioni, effettuate più volte al giorno, sono effettuate secondo un'unica metodologia con una classificazione fissa dei siti di osservazione in base al grado della loro apertura e coprono periodi di decine di anni.

Negli ultimi 25-30 anni c'è stato un cambiamento qualitativo nel livello di queste osservazioni. Con l'ausilio di misurazioni su antenne meteorologiche e televisive di alta quota, sono state ottenute informazioni raffinate sul profilo di velocità verticale nello strato superficiale fino a 500 m di altezza.La frequenza di ricezione regolare di informazioni sulla velocità e direzione del vento presso la rete di base delle stazioni meteorologiche è aumentata (da 4 a 8 volte al giorno), e alcune stazioni meteorologiche e singole organizzazioni interessate effettuano osservazioni continue in modalità automatica.

Queste misurazioni, di norma, hanno una durata inferiore alle osservazioni a lungo termine del servizio idrometeorologico, ma sono particolarmente importanti quando si misurano processi in rapida evoluzione, comprese le raffiche di vento e le sue pulsazioni massime, nonché quando si valutano i periodi di funzionamento e i periodi di inattività delle turbine eoliche.

Autore: Magomedov A.M.

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