Методические указания проведение изыскательских работ по оценке ветроэнергетических ресурсов для обоснования схем размещения и проектирования ветроэнергетических установок рд 52. 04. 275-89




НазваниеМетодические указания проведение изыскательских работ по оценке ветроэнергетических ресурсов для обоснования схем размещения и проектирования ветроэнергетических установок рд 52. 04. 275-89
страница1/10
Дата публикации08.07.2013
Размер2.31 Mb.
ТипМетодические указания
lit-yaz.ru > Физика > Методические указания
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10
РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ПРОВЕДЕНИЕ ИЗЫСКАТЕЛЬСКИХ РАБОТ ПО ОЦЕНКЕ ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ ДЛЯ ОБОСНОВАНИЯ СХЕМ РАЗМЕЩЕНИЯ И ПРОЕКТИРОВАНИЯ ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК
РД 52.04.275-89

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. УТВЕРЖДЕН Государственным комитетом СССР по Гидрометеорологии
2. РАЗРАБОТЧИКИ: М.М. Борисенко (руководитель темы); А.Д. Дробышев; В.П. Харитонов (ответственные исполнители); С.Г. Чанышева; И.К. Кравченко; Г.П. Якушкова; Н.Н. Мазурова
3. СОГЛАСУЮЩИЕ ОРГАНИЗАЦИИ Главное управление "Союзводстройиндустрия" Минводхозстроя СССР, НПО "Ветроэн"
4. ЗАРЕГИСТРИРОВАН ЦКБ ГМП за № РД 52.04.275-89 от 16.08.90
^ 5. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Настоящие методические указания устанавливают способы и приемы проведения изыскательских работ по оценке климатических характеристик ветроэнергетических ресурсов для наиболее рационального размещения и проектирования ветроэнергетических установок на всей территории СССР.

Методические указания предназначены для организаций, занимающихся разработкой и размещением ветроэнергетических установок, специалистов в области исследования ветроэнергетических ресурсов.
^ 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Целью настоящих Методических указаний является доведение до практического применения методов определения климатических характеристик ветроэнергетических ресурсов в местах предполагаемого размещения автономных ветроэнергетических установок (ВЭУ). Для предварительной ориентировочной оценки ветроэнергетического потенциала необходимости в проведении специальных экспедиционных наблюдений в намеченном для размещения ВЭУ пункте нет.

1.2. Указанные сведения можно получить по данным метеостанций-аналогов, либо с помощью фоновых карт районирования территории по удельной мощности ветрового потока /1/. Более точно ветроэнергетический потенциал в намеченном участке можно оценить по картам мезоклиматического районирования, примеры этого приведены в /1/. Для определения же всего комплекса характеристик ветрового режима выбранного участка местности экспедиционные наблюдения необходимы. Это обусловлено тем, что до сих пор исследованы закономерности мезоклиматической изменчивости далеко не всех параметров ветра, используемых в ветроэнергетике.

1.3. Проведение кратковременных экспедиционных наблюдений за ветром вполне оправдано, если характер подстилающей поверхности в районе опорной метеорологической станции (ОМС) качественно отличается от условий предполагаемого размещения ВЭУ.

В таком случае параллельные наблюдения в обоих пунктах позволяют надежно (на основе разработанных в климатологии методов приведения к длинному ряду) получить весь комплекс необходимых для ветроэнергетики расчетных и режимных характеристик ветра.

1.4. О перспективности участка территории для размещения автономной ВЭУ нельзя судить лишь по одной какой-либо "приоритетной" характеристике ветрового режима. В качестве таковой часто используют либо средние значения скорости ветра, либо значения удельной мощности ветрового потока, которые приближенно характеризуют уровень ветроэнергопотенциала /1, 2/.

Достаточно полно перспективность участка местности можно оценить по комплексу благоприятствующих признаков, таких, как

1) малая длительность "энергетических" затиший;

2) возможно более продолжительный диапазон "энергоактивных" (далее - рабочих) скоростей;

3) отсутствие ураганов;

4) малая изменчивость скорости ветра во времени.

Все эти данные можно получить, если известны параметры распределения скорости ветра по градациям.

1.5. Важнейшая задача подбора мест для ВЭУ - выявление участков территории с максимально возможной продолжительностью энергоактивных скоростей. В частности, для агрегата типа АВЭУ-6 это диапазоны скоростей, превышающих 5 м/с. Наиболее практически важной является часть рабочего диапазона, когда достигается номинальная (установленная) мощность ВЭУ. Для АВЭУ-6 это диапазон скоростей от 9 м/с и выше.
^ 2. ПОРЯДОК И СПОСОБЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МАТЕРИАЛОВ НАБЛЮДЕНИЙ ЗА СКОРОСТЬЮ ВЕТРА НА МЕТЕОСТАНЦИЯХ ГОСКОМГИДРОМЕТА СССР
2.1. Состав климатической информации для обоснования схем размещения и проектирования ВЭУ

2.1.1. Указанная информация подразделяется на три части. К первой относятся общие климатические характеристики для оценки теоретического ветроэнергетического потенциала:

1) средняя скорость ветра (за год и по месяцам);

2) амплитуда суточного хода скорости ветра по сезонам года;

3) распределение (повторяемость) скорости ветра по градациям;

4) вертикальный профиль средней скорости ветра;

5) плотность воздуха;

6) интенсивность турбулентности ветрового потока (последняя определяется как отношение стандарта пульсации скорости ветра к средней скорости u/).

Помимо характеристик самой скорости к первой части относятся и поправочные коэффициенты, учитывающие изменение ветра по территории вследствие неоднородности подстилающей поверхности.

На основе всех этих характеристик можно определить удельную мощность ветрового потока - показателя теоретического потенциала энергии ветра, т.е. потенциала, рассчитываемого с учетом всего диапазона фактически наблюденных скоростей ветра.

Учет перечисленных характеристик для оценки теоретического потенциала энергии ветра производится на начальном этапе использования климатической информации в ветроэнергетике.

2.1.2. Ко второй части относятся специализированные климатические характеристики, с помощью которых можно выбрать оптимальные режимы работы ВЭУ, т.е. характеристики для оценки реальных ветроэнергетических ресурсов. К ним относятся:

1) суммарная (далее - интегральная) повторяемость диапазона рабочих скоростей, т.е. когда ВЭУ вырабатывает электроэнергию;

диапазона скоростей, когда ВЭУ работает в режиме номинальной мощности (далее - диапазон номинального режима);

энергетических затиший, т.е. скорости ветра ниже определенного уровня (u0), когда электроэнергия ВЭУ не вырабатывается;

диапазона "буревых" (опасных) скоростей, когда ВЭУ отключается во избежание поломки лопастей (выработка электроэнергии также равна нулю);

2) непрерывная продолжительность соответственно диапазона рабочих скоростей, диапазона номинального режима, энергетических затиший.

2.1.3. К третьей части климатической информации относятся характеристики для расчета конструкций ВЭУ на прочность и устойчивость (воздействия ветра). Они включают в себя:

1) расчетное ветровое давление (ветровой напор) и его изменение по высоте сооружения;

2) интенсивность турбулентности и коэффициент порывистости ветра ;

3) ускорение ветра в порыве;

4) расчетные экстремальные значения гололедно-изморозевых отложений на поверхности опор и лопастей ВЭУ.

2.1.4. Состав используемой климатической информации представлен в виде матрицы (табл.1).
^ Таблица 1
Перечень климатических параметров для ветроэнергетики



Характеристика

Оценка потенциала энергии ветра

Выбор оптимального режима ВЭУ

Расчет на прочность и надежность конструкций ВЭУ

Средняя месячная и годовая скорость ветра

+

-

-

Амплитуда суточного хода средней скорости ветра

+

-

-

Преобладающее направление ветра

-

+

-

Распределение скорости ветра по градациям

+

+

-

Вертикальный профиль средней скорости ветра

+

-

-

Вертикальный профиль максимальной скорости ветра

-

-

+

Плотность воздуха

+

-

+

Вертикальный профиль сильных порывов ветра (un > 15 м/с)

-

-

+

Поправка к скорости ветра на экспозицию местности

+

-

-

Интегральная повторяемость энергозатиший (uu0)

-

+

-

диапазона рабочих скоростей (u0uuмакс)

-

+

-

диапазона номинального режима (uномuuмакс)

-

+

-

Непрерывная продолжительность энергозатиший u < u0

-

+

-

диапазона рабочих скоростей u > u0

-

+

-

диапазона номинального режима uном < u

-

+

-

Повторяемость диапазона опасных скоростей ветра fu > uмакс

-

+

+

Ускорение ветра в порыве uмакс

-

-

+

Интенсивность турбулентности ()

+

-

+

Экстремальные отложения гололеда Dмакс; Pмакс

-

-

+


Примечания: 1. Здесь uном - скорость ветра, выше которой ВЭУ работает в номинальном режиме; uмакс - скорость ветра, при которой ВЭУ отключается.

2. Знак "+" означает необходимость использования информации, знак "-" отсутствие необходимости.
^ 2.2. Источники исходных данных

2.2.1. Основу исходной информации для определения климатических характеристик ветроэнергоресурсов составляют материалы регулярных наблюдений на сети метеорологических станций Госкомгидромета СССР. Как правило, указанные наблюдения производились на протяжении нескольких десятилетий.

2.2.2. При использовании данных рядов наблюдений на таких станциях следует иметь в виду, что они могут быть статистически неоднородными по нескольким позициям: 1) главным образом неоднородность может быть вызвана тем, что в разные периоды наблюдения производились с неодинаковой частотой; 2) сроки наблюдений в разные сезоны не совпадали. На большинстве климатических станций до 1936 г. ветер измерялся флюгером с легкой доской три раза в сутки: в 8, 14 и 20 ч местного среднего солнечного времени. В период с 1936 по 1965 г. наблюдения осуществлялись с помощью флюгера как с легкой, так и с тяжелой доской (на большинстве метеостанций) четыре раза в сутки: в 7, 13, 19 и 1 ч местного среднего солнечного времени. С 1966 г. ветер наблюдается восемь раз в сутки: в 0, 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21 ч московского (зимнего) времени /3/.

До 1966 г. на метеостанциях Госкомгидромета СССР наблюдения производились исключительно по флюгеру Вильда, т.е. были визуальными, причем интервал осреднения скорости ветра по времени принимался равным 2 мин. С 1966 г. на многих метеостанциях начаты измерения скорости ветра с помощью дистанционных анеморумбометров М-63, М-63-М и иных конструкций. Осреднение скорости ветра при этом установлено равным 10 мин. В силу упомянутых причин - различное число сроков (частота) наблюдений и неодинаковые интервалы осреднения в разные периоды - и возникла неоднородность в рядах наблюдений.

Для устранения указанных неоднородностей используются следующие приемы.

2.2.3. Неоднородность, вызванную разным числом сроков наблюдений, рекомендуется устранять путем использования данных только с 1936 г., т.е. когда ветер наблюдался четыре раза в сутки (с 1966. г. - восемь раз в сутки). Значения основных статистик распределения скорости ветра не зависят от того, наблюдается ли он четыре или восемь раз в сутки. По этой причине ряды четырех- и восьмисрочных наблюдений правомерно объединять с учетом веса (продолжительности) периода наблюдений. (Для большинства районов СССР характер суточного хода скорости ветра достаточно хорошо выявляется уже по данным четырехсрочных наблюдений.)

Пример расчета удельной мощности ветрового потока Ne по данным наблюдений за разные периоды.

Допустим, что на метеостанции N за 30-летний период четырехсрочных наблюдений (1936-1965 гг.) удельная мощность ветрового потока Ne равна 350 Вт/м2; за 20-летний ряд восьмисрочных наблюдений (1966-1985 гг.) величина Ne равна 300 Вт/м2. Среднее значение удельной мощности Ne за 50-летний период с учетом "веса" обеих его частей составит:

(Ne1 n1 + Ne2 n2) / (n1 + n2) = ((350 · 30) + (300 · 20)) / (30 + 20) = 330 Вт/м2.

Здесь n1 и n2 - число лет соответственно в первой и второй части периода наблюдений на станции N.

2.2.4. Неоднородность в рядах скорости ветра, вызванная сменой ветроизмерительных приборов и переходом в 60-х годах от 2- к 10-минутному осреднению, устраняется путем введения поправок. Согласно требованиям ВМО и МАГАТЭ, 10-минутный интервал осреднения скорости ветра является основным для характеристики устойчивого ветрового потока во времени. Наиболее точно скорость ветра определяется флюгером в диапазоне 4-17 м/с. При меньших скоростях значения повторяемости ветра по градациям оказываются заниженными, при больших - завышенными. Для приведения скорости, измеренной флюгером, к данным, измеренным прибором М-63 (с осреднением 10 мин), рекомендуется вводить поправки:


Скорость по флюгеру, м/с

14

17

20

24

28

34

Поправка

-2

-3

-4

-4

-5

-7


Поправки вводятся, если скорость ветра по флюгеру превышает 12 м/с.

2.2.5. Информация о распределении скорости ветра по градациям за многолетний период в обобщенном виде содержится в "Справочнике по климату СССР", ч.3 (Л.: Гидрометеоиздат, 1966-1969 гг.). В нем приведены данные более чем по 1000 станций СССР. Здесь же даны значения средних годовых скоростей ветра более чем по 2000 станций. Многие регионы, особенно Азиатская часть Союза, в Справочнике недостаточно освещены данными о повторяемости различных градаций скорости ветра. В этом случае используют данные "Метеорологических ежемесячников". Последние представляют собой регулярное, выпускаемое с 1966 г., издание Госкомгидромета СССР, состоящее из ежемесячных сборников метеорологических данных по каждому из условных 36 районов СССР. Ценность Ежемесячников для ветроэнергетиков заключается в наличии сведений о характеристиках ветра для вновь открытых метеостанций.

Одним из полезных для ветроэнергетиков источников данных о ветровом режиме являются материалы судовых наблюдений на прибрежных участках акваторий морей и водоемов, имеющиеся в фондах территориальных управлений по гидрометеорологии. Указанные данные приурочены, как правило, к судоходным трассам на акваториях, где размещение автономных ВЭУ представляется перспективным.
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Методические указания проведение изыскательских работ по оценке ветроэнергетических ресурсов для обоснования схем размещения и проектирования ветроэнергетических установок рд 52. 04. 275-89 iconМетодические указания по анализу финансового 12 состояния организации 12
Методические указания предназначены для выполнения курсовых работ по дисциплине «Анализ хозяйственной деятельности» для студентов...

Методические указания проведение изыскательских работ по оценке ветроэнергетических ресурсов для обоснования схем размещения и проектирования ветроэнергетических установок рд 52. 04. 275-89 iconМетодические указания и задания к лабораторным работам по курсу "основы...
Методические указания к курсу "Основы автоматизации проектирования сложных объектов и систем" (для студентов специальности 22. 04)...

Методические указания проведение изыскательских работ по оценке ветроэнергетических ресурсов для обоснования схем размещения и проектирования ветроэнергетических установок рд 52. 04. 275-89 iconМетодические указания к лабораторным работам по курсу «Информатика»
Методические указания предназначены для выполнения лабораторных работ по написанию программ на языке C. Работы проводятся с использованием...

Методические указания проведение изыскательских работ по оценке ветроэнергетических ресурсов для обоснования схем размещения и проектирования ветроэнергетических установок рд 52. 04. 275-89 iconМетодические указания по выполнению дипломного проектирования по...
Методические указания предназначены для студентов, выпускаемых кафедрой "Промышленная автоматика" по специальности 220301 «Автоматизация...

Методические указания проведение изыскательских работ по оценке ветроэнергетических ресурсов для обоснования схем размещения и проектирования ветроэнергетических установок рд 52. 04. 275-89 iconМетодические указания по выполнению контрольных работ для студентов...
Важной формой получения первичного реального опыта такой деятельности является проведение научных исследований в рамках выполнения...

Методические указания проведение изыскательских работ по оценке ветроэнергетических ресурсов для обоснования схем размещения и проектирования ветроэнергетических установок рд 52. 04. 275-89 iconМетодические указания Нижний Новгород 2011 ббк 620. 9 Ж 87 Транспортная...
Методические указания предназначены для студентов заочного отделения, обучающихся по специальности 190701. 65 Организация перевозок...

Методические указания проведение изыскательских работ по оценке ветроэнергетических ресурсов для обоснования схем размещения и проектирования ветроэнергетических установок рд 52. 04. 275-89 iconМетодические указания и контрольные задания к выполнению контрольных...
В методических указаниях приведены программа изучения курса, контрольные вопросы, контрольные задания и методические указания по...

Методические указания проведение изыскательских работ по оценке ветроэнергетических ресурсов для обоснования схем размещения и проектирования ветроэнергетических установок рд 52. 04. 275-89 iconМетодические рекомендации по оценке азс для целей залога Москва 2009
Этап № Заключение договора на проведение оценки, включающего задание на оценку. 7

Методические указания проведение изыскательских работ по оценке ветроэнергетических ресурсов для обоснования схем размещения и проектирования ветроэнергетических установок рд 52. 04. 275-89 iconМетодические указания по подготовке, оформлению и защите курсовых...
Методические указания разработала Готлиб А., доктор социологических наук, профессор, зав кафедрой методологии социологических и маркетинговых...

Методические указания проведение изыскательских работ по оценке ветроэнергетических ресурсов для обоснования схем размещения и проектирования ветроэнергетических установок рд 52. 04. 275-89 iconМетодические указания по выполнению курсовых работ для студентов...
Методические указания по выполнению курсовых работ для студентов заочной форм обучения специальности 08. 05. 02 «Экономика и управление...



Образовательный материал



При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
lit-yaz.ru
главная страница