Ветроэнергетические установки. Ветроэнергетический кадастр. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Альтернативные источники энергии

 Комментарии к статье

Ветер на Земле, как явление, имеет общее происхождение со световыми излучениями, процессами образования биомассы и многими другими явлениями, обусловленными потоком падающей солнечной энергии. Это означает также наличие связи между всеми этими явлениями, которая носит сложный стохастический характер пространственно-временных корреляций и на протяжении истории Земли формирует климат в различных частях Земли, включая такие относительно устойчивые характеристики, как среднегодовая температура окружающей среды, суммарный удельный поток солнечного излучения, распределение ветра по скоростям на различных высотах от земной поверхности, объем и воспроизведение биомассы в виде лесов и трав.

Включение этих возобновляемых источников энергии человечеством в хозяйственный оборот приводит, строго говоря, к нарушению сложившегося, за многие годы динамического равновесия между ними. Это означает также, что энергетические потенциалы данных источников являются зависимыми друг от друга и соответствуют некой, пока не созданной, теории единого потенциала свободной энергии Земли и его распределения по поверхности. Вырабатываемая на данном этапе исследований независимая оценка валового потенциала ветровой энергии в регионе, как и независимые оценки валовых потенциалов солнечной энергии или биомассы, имеют сугубо качественный, ориентировочный характер.

Климатологические характеристики ветровой обстановки в регионах России. Ветер на различных высотах в атмосфере Земли для каждой точки ее поверхности характеризуется его скоростью, которая, строго говоря, является случайной переменной в пространстве и

времени, зависящей от многих факторов местности, сезона года и погодных условий. Все процессы, напрямую связанные с использованием текущего значения скорости ветра, в частности, производство электроэнергии в ветроэлектрических установках, имеют сложный случайный характер, так что их характеристики обладают статистическим разбросом и неопределенностью средних ожидаемых значений. Поэтому на современном уровне исследований задача их оценки формулируется как создание вероятностного описания случайного процесса посредством разбиения всего временного процесса на отдельные временные интервалы, в пределах каждого из которых можно использовать приближение стационарности, т. е. независимости, всех определяемых параметров от времени. В качестве периода стационарности могут быть приняты различные временные интервалы с соответствующей точностью описания в зависимости от реальных условий случайного процесса. В частности, в некотором приближении можно считать процесс стационарным во всем рассматриваемом промежутке времени, например, в течение года.

Для систематизации характеристик ветровой обстановки в конкретном регионе с целью ее эффективного энергетического использования, как правило, разрабатывается ветроэнергетический кадастр, представляющий собой совокупность аэрологических и энергетических характеристик ветра, позволяющих определить его энергетическую ценность, а также целесообразные параметры и режимы работы ветроэнергетических установок.

Основными характеристиками ветроэнергетического кадастра являются:

• среднегодовая скорость ветра, годовой и суточный ход ветра;
• повторяемость скоростей, типы и параметры функций распределения скоростей;
• максимальная скорость ветра;
• распределение ветровых периодов и периодов энергетических затиший по длительности;
• удельная мощность и удельная энергия ветра;
• ветроэнергетические ресурсы региона.

Начиная с 50-х гг. XX в. в России, были развернуты широкие работы по созданию ветроэнергетических кадастров, хотя при этом северные и восточные районы страны фактически не рассматривались. Основным источником исходных данных для разработки ветроэнергетического кадастра являются наблюдения ветровых характеристик на опорной сети метеорологических станций. Эти наблюдения, выполняемые несколько раз в сутки, проводятся по единой методике с фиксированной классификацией мест наблюдения по степени их открытости и охватывают периоды в десятки лет.

За последние 25-30 лет произошло качественное изменение уровня этих наблюдений. С помощью измерений на высотных метеорологических и телевизионных мачтах получены уточненные сведения о вертикальном профиле скоростей в приземном слое высотой до 500 м. Увеличилась частота регулярного получения информации о скорости и направлении ветра на опорной сети метеорологических станций (с 4 до 8 раз в сутки), а некоторыми метеостанциями и отдельными заинтересованными организациями ведутся непрерывные наблюдения в автоматическом режиме.

Эти измерения по длительности, как правило, уступают многолетним наблюдениям гидрометеослужбы, но они особенно важны при измерении быстропеременных процессов, включая порывы ветра и его максимальные пульсации, а также при оценке рабочих периодов и периодов простоя ветроустановок.

Автор: Магомедов А.М.

Смотрите другие статьи раздела Альтернативные источники энергии.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Твердотельные батареи Panasonic 04.10.2025 Твердотельные аккумуляторы считаются следующим шагом в эволюции энергосистем: в отличие от традиционных литиево-ионных, они не содержат жидкого электролита, что существенно снижает риск возгорания и утечки. Именно на это делает ставку Panasonic, намереваясь завершить подготовку первых образцов к марту 2027 года, то есть к концу 2027 финансового года. Как сообщил технический директор подразделения Panasonic Energy Сеичиро Ватанабе, после выпуска опытных моделей клиенты проведут тесты, которые могут занять около двух лет, прежде чем начнется полноценное серийное производство. Хотя основным направлением для компании по-прежнему остаются литиево-ионные аккумуляторы, Panasonic стремится использовать свой опыт в сфере электромобильных технологий, чтобы выйти на новые рынки - прежде всего в области роботов и промышленных систем. На этом направлении японская корпорация намерена соперничать с такими компаниями, как TDK, уже закрепившимися в сегменте твердотельных решений. Интерес к новой технологии проявляют и другие гиганты японской промышленности. Toyota и Idemitsu планируют устанавливать твердотельные батареи в электромобили уже в 2027-2028 годах, а Nissan и Honda продолжают собственные исследования и испытания. Таким образом, рынок готовится к масштабным изменениям, где энергоэффективность и надежность станут ключевыми критериями успеха. По словам Ватанабе, технические возможности для запуска массового производства уже существуют. Однако отрасль остается уязвимой из-за нестабильности цен на материалы и компонентов, поэтому Panasonic сосредоточится прежде всего на демонстрации практической эффективности своих решений. Параллельно компания почти завершила подготовку к выпуску 4680 литий-ионных аккумуляторов, разработанных по заказу Tesla Илона Маска. Сейчас Panasonic ожидает окончательного одобрения от партнеров для начала производства. Тем временем прогресс в энергетике идет рука об руку с развитием робототехники. На выставке IFA 2025 немецкая компания Neura представила новые разработки - гуманоида 4NE1 и мобильную платформу-ассистента MiPA. Хотя пока это лишь демонстрационные прототипы, инженеры уверены, что подобные машины смогут вскоре стать частью повседневной жизни, особенно в обслуживающих и корпоративных сферах. Как отметил глава инженерного отдела Neura Арне Нордманн, первые прототипы уже применяются в коммерческих проектах после своего дебюта на выставке Automatica в июне 2025 года. Следующим этапом компания видит выход на потребительский рынок, где сочетание автономности, искусственного интеллекта и надежных источников питания может открыть новые горизонты для персональной робототехники.

Другие интересные новости:

▪ Наносенсор опредедит свежесть мяса

▪ Электростанция в горах

▪ Аккумулятор из медной пены

▪ Микророботы для ремонта подземных коммуникаций

▪ Таблетка ставит диагноз

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Опыты по физике. Подборка статей

▪ статья Эразм Роттердамский. Знаменитые афоризмы

▪ статья Кто такие ластоногие? Подробный ответ

▪ статья Омела белая. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Охранное устройство с управлением от iBUTTON с возможностью подключения сотового телефона. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Магнитная капля. Химический опыт

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026