Понедельник, Декабрь 17, 2018
Главная > Альтернативная энергия > Проведение измерений ветрового потенциала

Проведение измерений ветрового потенциала

В последние несколько лет мы наблюдаем рост вовлечения в ветроэнергетику серьезных инвесторов. Этому способствует развитие государственных стимулов многих стран и динамичный прогресс технологий, которые направлены на обеспечение высокого уровня рентабельности ветроэнергетического сектора.

Но очевидно, что в ветроэнергетике, с ее прямой зависимостью от ветрового потенциала, коэффициент использования установленной мощности(КИУМ – важнейший показатель эффективности работы в электроэнергетике) традиционно низкий, и обычно составляет 20 – 40 %.

В значительной степени этот коэффициент будет зависеть от правильного выбора площадок для размещения ветроэнергетических установок.

Таким образом, для расчетов экономической эффективности проекта и принятия решения о финансировании инвестор нуждается в предварительном расчете экономических показателей. Как раз проведение измерений параметров ветра для определения места наиболее рационального размещения ветропарка, и поможет предоставить максимально реалистичный прогноз.


Во всех странах, желающих развивать ветроэнергетику, проводятся комплексные исследования потенциальных территорий: анализируются направления ветра, его скорость, а также изменения температуры, влажности и давления воздуха.

Для детальной оценки ветроэнергетического потенциала на конкретной местности требуются репрезентативные длительные (не менее одного года) измерения. С этой задачей справляются установкой метеорологических измерительных комплексов. На мачте, высотой 60 — 150 метров, устанавливается целый ряд измерительных датчиков:

● скорости ветра (анемометры);
● направления ветра (флюгеры);
● температуры воздуха (термометры);
● влажности (гигрометры);
● атмосферного давления (барометры);
● и другие датчики для конкретного объекта (например, датчики с подогревом в условиях холодного климата).

Все устройства обладают каналом передачи непрерывно получаемых данных в единую базу, где измерения обрабатывает специальное программное обеспечение.

Конечно, главным объектом исследования является скорость ветра, поэтому на разных высотах мачты устанавливают многочисленные анемометры. При этом важен правильный выбор анемометров, т.к. требуется высокая точность и объективность результатов сбора данных.

В ветроэнергетике применяются анемометры, которые в зависимости от способа измерения и вида, могут быть механическими (чашечный или крыльчатый тип сопротивления ветру) либо ультразвуковыми (акустическими).

Чашечные анемометры зарекомендовали себя, как надежные и проверенные датчики, и в соответствии с международными стандартами признаны наиболее подходящими для ветроизмерения. Чашечные анемометры способны измерять исключительно горизонтальную составляющую вектора ветра, она же и служит для получения энергии при работе ветряной турбины.

Крыльчатые анемометры так же, как и чашечные, измеряют горизонтальную составляющую ветра, но имеют встроенный флюгер. Несмотря на явное преимущество в использовании одного прибора для измерения сразу двух величин, наличие флюгера приводит к покачиванию на ветру, искажающему измеренные значения.  Существуют крыльчатые анемометры, способные измерять вертикальную составляющую ветра.

Ультразвуковые анемометры, в отличие от чашечных, способны определять, независимо от направления ветра, все составляющие скорости ветра (ветровой вектор). Ультразвуковые анемометры редко используются для долгосрочных измерений по причине большей восприимчивости датчиков, вследствие повышенной сложности конструкции.


В современных подходах к измерению ветрового потенциала, кроме мачтовых метеорологических станций, применяются и локаторные системы типа SODAR, использующих дистанционный акустический способ измерения параметров ветра, и систем типа LIDAR, в которых измерения производятся с помощью лазерного излучения.

Измерительная система SODAR (Sonic Detecting And Ranging) представляет собой дистанционный акустический способ измерения.

Характеристики «ветрового профиля на различных высотах» являются важнейшими характеристиками, определяющими высоту расположения ротора ветрогенератора и набор комплектующих для конкретной ветроэнергетической установки.

Как правило, наилучшая эффективность достигается с помощью учета оптимальной высоты размещения ротора ветрогенератора, что способствует снижению стоимости инвестиций и увеличению планируемой прибыли.

С помощью этого способа измерения в атмосферу излучаются сфокусированные звуковые импульсы. Одна часть звуковых импульсов отражается атмосферой и возвращается обратно. На основании замеренного промежутка времени, в течение которого возвращаются звуковые импульсы, а также смещения частоты импульсов, рассчитывается скорость и направление ветра. Такая дистанционная измерительная система является мобильной и может устанавливаться в труднодоступных местах.

С помощью трехмерной системы измерения становится возможным определять не только профиль ветра до высоты 200 м, но и устанавливать направление воздушных течений.

Измерительная система LIDAR (Light Detection And Ranging) является решением в измерении профиля ветра на больших высотах. С помощью лазерного излучения можно измерять показатели ветра до высоты в несколько сот метров, не только до высоты размещения ротора ветроустановки, но и до ее верхнего уровня лопасти. Такие измерения позволяют избежать просчетов при планировании и калькуляции эффективности работы установки.

Этот лазерно-оптический способ измерения позволяет охватить всю площадку планируемого размещения установки и определить существующую турбулентность.


Неточности измерений ветрового потенциала могут оказать огромное влияние на выработку электроэнергии, и, как следствие, на возврат инвестированных средств. По сравнению со стоимостью строительства ветроустановок, стоимость проведения мониторинга ветра незначительна. Применение полного комплекса ветромониторинга позволит дать наилучшую оценку ветровых условий и определить пригодность площадки для последующего строительства ветропарка.


Установка современных ветрогенераторов на тщательно исследованных площадках позволяет сегодня уверенно инвестировать в ветроэнергетику.

торрент сайт infotorrent.ru номер один

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *