1598005519-db2570e1cd069b3f233e2ac13b5f8034 (Ветроэнергетика. Под ред. Д. де Рензо, 1982u), страница 13

табл. 2.1). Методика экстраполяции ниже высоты 150 м по данным радиозондов приводит к значительным недоопенкам энергии ветра в сравнении с рассмотренными ранее. Оценки энергии астра вдоль центрального побережья, где выработка выше 4 МВт ч/и'/год, может быть слишком высокой. Она основана на судовых данных в квадранте Марсдена н для определения ее достоверности необходимы дополнительные данные, полученные в прибрежных водах. Распределения энергии ветра над гористыми местностями показывают изолированные площади со сравнительно высокими и низкими значениями энергии ветра.

Это некоторые районы (например, штаты Вашингтон и Орегон, Нью-Мексико и Аризона), где оказывается, что относительные географические распределения энергии ветра над гористыми местностями не согласуются с ее топографией. Фирма 1.осййеед ставила цель избежать нзоднны и выбрала тип карты, дающий оценку значений энергии ветра для каждой станции. Карты подготовлены для высот 10, 50 и 100 м. Дополнительно был составлен отдельный ряд карт, дающих классы энергии ветра по интервалам цветными точками. Таким образом, могут быть легко определены отдельные станции и площади со сравнительно высокой энергией ветра в дополнение к плотности сети станций в данной области.

Такой анализ исключает ошибки и искажения результирующих изодип. Интерпретация этих значений первоначально отдается потребителю, который, однако, может быть введен в заблуждение, понимая индивидуальные значения станции слишком буквально. Например, в качестве характерной можно принять оценку наибольших значений для полностью открытых мест, тогда как в действительности некоторые из этих значений могут быть значительно переоценены.

Аналогично можно принять, что площади с малыми значениями отвечает малая энергия ветра, в то время как в действительности многие из этих станпий расположены в укрытых местах. Таким образом, потребитель должен знать о многих неизбежных неточностях и ошибках и может давать некоторые индивидуальные оценки, учитывая ошибки коэффициентом 2 или более.

Для гористых местностей экстраполнруемые значения энергии ветра над горными вершинами, основанные на энергии свободного ~етрового потока на высоте вершины, даются для квадранта Марсдена. два значения наносятся для каждого квадранта: для наибольшей и для характерной вершин. Эти значения представляются сомнительными для площадей, оценки которых для долин выказываются больше, чем для близко расположенных .горных вершин. Анализ позволил выявить типы ошибок и неопределенностей при оценке энергии ветра, а главное — основные факторы, от которых они зависят, в том числе неправильное определение или пренебрежение высотой расположения анемометра. Если действительная высота 20 м, а она принимается равной 10 м, то энергия ветра завышается от 35 (при показателе степени 1/7) до 52 % (показатель 0,2).

Наоборот, энергия ветра может быть занижена, если действительная высота меньше, чем принятая. Энергия ветра завышается примерно на 10 — 30% для станций с числом классов скорости ветра от 3 до 6 и на 5 — 15 % при числе классов от 8 до 12. При использовании стандартной плотности воздуха на уровне моря энергия ветра завышается примерно на 9 % на каждый километр высоты, а изменение плотности, связанное с изменением температуры воздуха, может привести к ошибке, обычно не превышающей 5 %. Период наблюдений. Типичные изменения средней скорости ветра от года к году составляют 10 — 20%„чему соответствует изменение энергии ветра примерно 30 — 70 %.

Таким образом, для станций, на которых энергия ветра определялась на основе данных, полученных менее чем за 5 лет, оценки ее могут дать значительные ошибки. Методика экстраполяции скорости яо веРтикали. Использование для экстраполяции по высоте от 10 до 50 м закона изменения скорости с показателем степени 0,2 дает энергию ветра на 32 % большую, чем при показателе 1/7.

Экстраполяция данных радиозондов от 150 до 50 м с использованием закона изменения энергии 1/7 в общем занижает энергию ветра на 50 м примерно от 30 до 60%. Имеет место также неопределенность в части точности и высоты измерения скорости ветра на судах. Местоположение станции. Неопределенность может иметь место в местах укрытых нли подверженных действию ветра с учетом характера окружающей местности. Быстродействие прибора и точность приемника измерителя скорости.

Неопределенность может быть вследствие влияния препятствий, в частности деревьев, зданий и т. п. Ошибка в определении, средней скорости ветра в 1/2 м/с может дать большую ошибку в оценке энергии ветра. Например, средняя энергия ветра при скорости 6 м/с более чем на 30 % превышает энергию при скорости ветра 5,5 м/с. Метод наблюдения и регистрации скорости ветра оказывает определенное влияние на результаты, поскольку причиной ошибок могут быть способы отсчета и осрсднення скорости ветра, например неопределенность трехминутного осреднення прн определении среднечасовой скорости. Различие в методах анализа и интерполяции может привести к значительным расхождениям в оценках и характеристиках даже при использовании идентичных исходных данных.

2.5. УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ АНАЛИЗА ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ г.зл. методикя янллизя Усовершенствованный анализ энергии ветра на высоте 50 м пад территорией США был разработан путем синтеза и пересмотра <уществующих оценок национальных запасов энергии ветра и дру- гих источников. При этом не предпринималось попыток использо- вать различные системы данных и заново рассчитать энергию ветра. Вследствие природы используемых данных, касающихся ветра, можно считать, что сами по себе эти попытки, как и другие, подобные им, могут дать относительно небольшие положительные результаты. Определение энергии ветра и анализ каждой из при- меняемых оценок рассматривались с учетом применяемой мето- дики и репрезентативности данных и анализа.

Для районов, где имеются большие расхождения между дапнымн, полученными раз- ными методами, предусмотрено также определение причин рас- хождений, Разница в типе используемых данных по ветру, принятых до- пущениях, применяемой методики экстраполяции вертикального профиля ветра и в методах анализа является в основном причиной расхождения в оценках энергии ветра и ее географического рас- пределе~ия, Прн разработке усовершенствованного анализа использовались данные оценок энергии ветра у поверхности земли на небольших высотах по наблюдениям с помощью радиозондов распределений скорости на высоте 150 м, оценки энергии ветра в прибрежных водах, рассчитанные для квадранта Марсдена, н данные для баз военно-морского ведомства.

Были использованы также данные, относящиеся к оценке энергии ветра в верхних слоях атмосферы и у горных вершин, материалы из других источников, включая сводные климатологические данные центра НСС, Наконец, речь идет о карте изменений топографического рельефа США для оценки изменений средних высот местности на умеренно возвышен- ной и холмистой территории и карте топографических особенно- стей для определения районов с гористой местностью.

Был сделан упор на представительность и надежность оценок энергии ветра. Там, где это возможно, использованы сводные данные о ветре из других источников за более поздний период времени для сравнения с данными, использованными при оценке Ресурсов ветра. Например, среднегодовая скорость ветра, которая дается в сводных климатологических данных за последний период (при постоянной высоте расположения анемометра и в основном при хорошем быстродействии приборов), сопоставляется с дан- ными таблиц, полученных фирмой Еос)с)1ееб 12.111, В умеренно возвышенных и холмистых районах на некоторых из станций проверялось влияние того„что они укрыты от ветра.

Над негористой местностью энергетические показатели, основанные на данных радиозондов на высоте 150 м, оцениваются в основном как характерные для сравнительных энергетических моделей. Однако энергия ветра по оценкам, основанным на данных радиозондов, считается в большинстве случаев более низкой на 30 — 60 о/о и соответственно корректируется.

При анализе ресурсов ветра не рассматриваются большие величины данных об энергии у поверхности для изолированных станций. Многие из этих относительно больших величин получены на станциях, где проведены наблюдения за короткий период по четырем или менее классам скорости ветра. Следует иметь в виду, что существует несколько факторов или нх комбинаций, в результате действия которых энергия ветра, оцениваемая для станций на суше, может давать значения, завышенные в два раза. Оценка энергии ветра вдоль прибрежных районов основывается на данных об энергии ветра в прибрежных водах, рассчитанных для квадранта Марсдена и территорий военно-морских баз, и на оценках для прибрежных мест, подвергающихся воздействию ветра.

Оценка энергии ветра над территорией, простирающейся в сторону моря на 300 км или более, дает значения более высокие. (коэффициент 2), чем в квадранте Марсдена протяженностью вдоль побережья 100 км. Относительное распределение энергии ветра вдоль прибрежного района оказывается подобным распределению для военно-морских баз и в большинстве случаев составляет по значениям примерно его половину.