Ветроэнергетика Узбекистана.

Сокращения 4
Введение 5
1. Общие сведения о ветроэнергетике 7
1.1 Ветровой поток как ресурс ветроэнергетики 7
1.2 Технические особенности ветроэнергетических установок 11
1.2.1. Конструкция ветроэнергетических установок 13
1.2.2. Устройство ветроэлектрической установки 17
1.2.3 Диапазон размеров ветроэлектрических установок 18
1.2.4 Автономные системы энергоснабжения 19
1.3. Влияние метеорологических факторов на размещение ВЭУ. 19
2. Ветровой режим Узбекистана 22
2.1 Физико – географические особенности Узбекистана. 22
2.1.1 Общее описание 22
2.1.2 Особенности рельефа 23
2.2 Климат Узбекистана 28
2.2.1 Общее описание 28
2.2.2 Факторы, влияющие на формирование климата 29
2.2.3 Климатические особенности 30
3. Методы расчета ветроэнергетических ресурсов 39
3.1 Средняя многолетняя скорость ветра 39
3.2 Расчет скорости ветра редкой повторяемости 40
3.3 Вертикальные профили скорости ветра 43
3.4 Методы оценки удельной мощности ветрового потока. 44
3.5 Оценка эксплуатационных показателей ВЭУ при известных характеристик режима ветра. 48
3.6 Косвенный метод расчета непрерывной продолжительности скорости ветра выше заданного значения и энергетических «затиший». 50
4. Оценка эффективности предприятий ветроэнергетики в Узбекистане 54
4.1. Функции распределения скорости ветра 54
4.2. Ветроэнергетический потенциал 57
Заключение 59
Список использованных источников 62
ПРИЛОЖЕНИЕ А 64
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 65
ПРИЛОЖЕНИЕ В 66
ПРИЛОЖЕНИЕ Г 67
ПРИЛОЖЕНИЕ Д 68
ПРИЛОЖЕНИЕ Е 69
ПРИЛОЖЕНИЕ Ж 70

Весь текст будет доступен после покупки

Вся современная экономика находится в зависимости от богатств, недр: нефти, газа, угля и иных видов ископаемого топлива. Узбекистан также
не является исключением. Проблема ископаемого топлива в том, что они
не восстанавливаются и его использование ведет к засорению окружающей среды: так, эмиссия диоксида углерода ведет к глобальному потеплению,
а диоксид серы вызывает кислотные дожди.
Для решения этих проблем целесообразно переходить на экологически чистые и возобновляемые источники энергии. Такие как: солнечная радиация, энергия ветра, энергия рек, приливов и океанических волн, энергия, заключенная в биомассе и органических отходах.
Ветроэнергетические установки могут быть применены для разных целей, начиная от заряда аккумуляторных батарей и энергоснабжения различных объектов (зданий, фермы и пр.) до подачи электроэнергии в сети централизованного электроснабжения.
Внедрение возобновляемого источника энергии наиболее привлекательно, так как оно никак не нарушает природного равновесия энергии, получаемой нашей планетой. Поэтому актуальным является исследование с целью проведения оценки эффективности внедрения ветроэнергетических установок в исследуемые регионы.

Весь текст будет доступен после покупки

В глобальном масштабе поток – это движение воздушных масс относительно земли, которое происходит в атмосфере под действием перепадов давления в различных областях. Для использования энергии ветрового потока, то есть массовую энергию воздуха плотностью ?, кг/м3, имеющий скорость V, м/с:
P_У=(m•V^2)/2
Зная, что масса 1 м3 воздушного потока, имеющего плотность ? кг/м3 текущего со скоростью V м/с составляет тогда ?•V:
P_У=1/2•?•V^3
Так помня, что плотность воздуха ? при нормальных условиях
1,225 кг/м3 ветровой поток, имеющий скорость 4 м/с и проходящий через поперечное сечение, площадью 1 м2 обладает энергией 40 Вт.
Подробнее остановимся на скорости ветра V. Из формулы видно, насколько сильно значение скорости ветрового потока влияет на мощность (3–я степень). На практике это означает, что погрешность в скорости ветра на 10% повлечет за собой погрешность в мощности 30% и, следовательно, в производстве энергии. Также добавим непостоянность ветра. Таким образом, принципиально понимать, что для того, чтобы надежно оценить потенциал для введения ветроэнергетики в том или ином месте. Под «местом» здесь можно понимать довольно большие площади (иногда целые регионы). И если владеть данными о ветровом режиме, полученные на метеостанции, расположенного в нескольких десятках км от площадки, эти данные можно полагать репрезентативными, то есть надежными для данного места.
Если одной особенностью ветрового потока, которая затрудняет определение достоверного значения скорости, считается его постоянный и случайный характер. Строго говоря, нет никакого способа точно предсказать, каким будет значение скорости ветрового потока через определенное количество секунд. Поэтому в ветроэнергетике принято считать, что скорость ветрового потока состоит из двух компонентов – усредненной и пульсационной. Если в расчетах энергии ветра скорость потока ветра составляет V=4м/с, на практике это означит, что настоящая скорость потока ветра в любой момент времени будет колебаться вокруг определенного значения, близкого к 4 м/с.
И, наконец, если говорить о скорости ветрового потока и месте, следует отметить, что на значение скорости V будет оказывать значительное влияние местные условия, такие как рельеф местности, препятствия и «шероховатость» поверхности (рис. 1.1).



Рис. 1.1 – факторы взаимодействия природной среды и ВЭУ
Рассматривая поток ветра в поверхностном слое (до 200 м над землей) в качестве источника энергии ветра, необходимо учитывать, что данные с ближайшей метеостанции должны быть применяться в соответствии с местными условиями (рис. 1.2).

















Рис. 1.2 Природно-техническая система и ВЭУ

Несмотря на описанные выше трудности с надежным определением основного ресурса энергии ветра– скорости ветрового потока V, мировая ветроэнергетика увеличила свою мощность в несколько раз за последние
10 лет.
В качестве исходной информации о значениях скорости ветра уже давно нет необходимости проводить долгосрочные наблюдения за скоростью ветра. Для всех больших регионов вероятностные характеристики давно построены с высокой степенью точности, показывающими вероятность наличия того или иного значения скорости ветрового потока. В мировой практике для этих целей используется двухпараметрическая зависимость Вейбулла.
То есть значение скорости потока ветра V будет сопровождаться вероятностью ее присутствия f(V) а приведенная выше формула определения удельной мощности потока ветра имеет вид:
Р_У=1/2•?•?_0^?-?V^3•f(V)dV?
где Р_У – удельная мощность ветрового потока.
Ветроэнергетические станции (ВЭС) имеют принципиально иной спектр воздействия на окружающую среду, нежели классические электостанции. Для производства электроэнергии в промышленных масштабах необходимо занимать большие площади – из расчета примерно 400 м2 на 1 кВт мощности. Это связано с тем, что для нормальной работы всех ветроэнергетической установки в составе ветроэнергетических станций необходимо соблюсти определенное расстояние как меж самими ВЭУ
(5?15 диаметров ветроколеса в зависимости от направленности розы ветров) и между ВЭУ и большими местными барьерами. Однако надлежит подметить, что конкретно перед ВЭУ как частью места ВЭС необходимо исходя из размеров подъездных дорог и размера фундамента в плане, т.е. не так много, как и районы, конкретно прилегающие к ВЭУ можно использовать, к примеру, для животноводства (выпас скота) либо растениеводства.

Весь текст будет доступен после покупки

1. "Метеорология и гидрология" 1978 №7 – 129с.
2. Научно – прикладной справочник по климату Узбекистана "Ветер", выпуск 19. Ленинград Гидрометиздат 1989г.
3. Энциклопедия климатических ресурсов РФ [текст] / ред.: Кобышева Н.В., Хайрулин К.Ш. – СПБ.: Гидрометиздат, 2005. – 39с.
4. Определение непрерывной продолжительности метеорологических явлений по нерегулярным наблюдениям / Бирман Б.А., Пертик В.Г. – Труды ВНИИГМИ, выпуск 40, 1978г.
5. Вертикальные профили ветра и температуры в нижних слоях атмосферы, Борисенко М.М., труды ГГО. Выпуск 368.
6. Климатологическая обработка метеорологической информации, Кобышева Н.В., Наровлянский Г.Я. – Л. Гидрометиздат, 1978г.
7. Справочник по математике, Бронштейн И.И., М: Наука, 1986г.
8. Прикладная климатология, сборник трудов В.С. / под ред. д-р. м.н. проф. Борисенкова Е.П., Л. Гидрометиздат, 1990г.

Весь текст будет доступен после покупки