Как оценить ветроэнергетический потенциал при выборе конкретных площадок

Освоение и эффективное использование возобновляемых источников энергии в Беларуси имеет принципиальное значение. Собственными традиционными энергоресурсами республика обеспечена менее чем на 20 %. О вовлечении в экономику страны ветроэнергетических запасов, которые являются реальным потенциалом, подробно говорилось на XVII Белорусском энергетическом и экологическом конгрессе. Оценке энергетического потенциала площадок для ветропарков,  в частности, было посвящено выступление Георгия Камлюка, заместителя начальника службы гидрометеорологического мониторинга и фондов данных ГУ «Республиканский гидрометеорологический центр».

 Для развития ветроэнергетики на территории Республики Беларусь по метеорологическим показателям имеется достаточно мест потенциального размещения ветроэнергетических установок (ВЭУ) и ветропарков.  Определены 1840 площадок, которые обладают необходимым ветроэнергетическим потенциалом (ВЭП), отметил Георгий     Камлюк. На чем основаны такие показатели?
Для расчетов ВЭП, подчеркнул специалист,  необходимо оценить различные параметры ветра: среднегодовую и среднемесячную его скорость; повторяемость скоростей и направлений ветра за различные периоды; максимальный порыв ветра;  повторяемость затиший; зависимость скорости ветра от абсолютных отметок над уровнем моря, от поверхности земли и от условий подстилающей поверхности и т. д. 

Рисунок 1 – Отклонение средней годовой скорости ветра от средней многолетней нормы (средняя многолетняя норма  3,4 м)

В связи с изменением климата (потеплением) и устойчивым снижением среднегодовых скоростей ветра, возникла необходимость пересмотра и уточнения сведений о географии упомянутых строительных площадок внедрения ВЭУ и ветропарков.

По результатам проведенных в ГУ «Республиканский гидрометеорологический центр» исследований установлено, что на перспективных для развития ветроэнергетики территориях при средних годовых скоростях ветра на высоте расположения анеморумбометра (10 м) 3,5-4,0 м/с на высоте 100 м они возрастают до 6,0-6,8 м/с.

В проведенных исследованиях использованы материалы многолетних приземных наблюдений за параметрами ветра на высоте 10 м от поверхности земли на государственной сети гидрометеорологических наблюдений, материалы радиозондирования атмосферы в городах Минске, Бресте и Гомеле и  данные телевизионной мачты в п. Колодищи.

Для оценки распределения параметров ветра по высотам были определены зависимости средних скоростей ветра от высоты над поверхностью земли (профили скоростей ветра), а также рассчитаны коэффициенты для пересчета средних скоростей ветра для различных высот от поверхности земли. На основании полученных данных построены карты-схемы средних скоростей ветра на различных высотах и ВЭП для территории Республики Беларусь.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2  – Распределение расчетной средней годовой скорости ветра на высоте 100 м  от поверхности земли.

 

 В 2001-2002 годах в Мядельском районе Минской области были установлены две ВЭУ немецкого производства – модель Nordex 29/250 кВт с высотой оси вращения ветроротора 36 м и модель Yakobs 48/600 кВт с высотой оси вращения ветроротора 50 м. Среднегодовые показатели выработки электроэнергии этими установками за 2001–2004 годы составили около 315 000 кВт·час.

Продолжается эксплуатация трех ВЭУ модели А-77, созданных белорусским ООО «Аэролла-Энерго». Их номинальная мощность составляет 77 кВт при диаметре ветроротора 18 м и высоте оси вращения 30 м от поверхности земли.

В мае 2011 года в Республике Беларусь была запущена ВЭУ установленной мощностью 1,5 МВт, расположенная у д. Грабники, примерно в 2 км от г. Новогрудка Гродненской области. Место установки – ориентировочно 320 метров над уровнем моря и на указанных отметках наблюдаются постоянные ветра со средней расчетной скоростью 4 м/с и более на высоте 10 м от поверхности земли и около 7 м/с – на высоте 100 м. Ожидаемая выработка электроэнергии на данной площадке предположительно составит около 3,8 млн. кВт·ч в год, что способнео обеспечить бытовые потребности 30-тысячного населения районного центра.

С учетом проведенных исследований Беларусь обладает    достаточным ветроэнергетическим потенциалом для экономически обоснованного внедрения ветроэнергетических установок и ветропарков.

ВЭП любой точки на территории Республики Беларусь в отношении ее перспективности или неперспективности для ветроэнергетики может быть определен с помощью соответствующих расчетов, базирующихся на информации измерений параметров ветра, как на пунктах приземных метеорологических наблюдений, так и по результатам мониторинга параметров ветра.

Откорректированный подход к оценке ВЭП, правильное использование информации ближайших пунктов приземных метеорологических наблюдений, данных мониторинга параметров ветра, а также выбор соответствующей ВЭУ для условий ВЭП, позволит избежать грубых ошибок при обосновании энергоэффективности внедрения ветроэнергетического оборудования.