Определение выработки электрической энергии ветроэлектрической станцией

Расчетное выражение для определения выработки электроэнергии ВЭС запишем в виде

, (15)

где К_зат – коэффициент затенения ВЭС, учитывающий уменьшение выработки электрической энергии в результате взаимного затенения ВЭУ и особенностей ландшафта территории ВЭС; ;

К_с – коэффициент, учитывающий потери энергии в электрической сети ВЭС и общестационарном электрическом оборудовании; ;

К_сн – коэффициент, учитывающий потребление электрической энергии на собственные нужды ВЭС; ;

E_i – объем выработки электроэнергии i-той ВЭУ за время Т;

N_ВЭУ – число ВЭУ в составе ВЭС.

Значения К_с и К_сн определяются конкретными условиями схемного решения внутренней сети ВЭС и объемами работ по обслуживанию и обеспечению работоспособности ВЭУ. Количественные значения этих коэффициентов составляют примерно 0,95 о.е.

Коэффициент затенения ВЭС К_зат полностью и однозначно определяется проектным решением и характеризует уменьшение объема выработки электроэнергии в результате взаимного затенения ВЭУ, влияния рельефа местности, природных препятствий и различных сооружений. На этапе проектирования следует стремиться к увеличению К_зат в рамках существующих ограничений на сооружение ВЭС, а на этапе эксплуатации действующих станций необходимо знать числовое значение К_зат с целью планирования обоснованного объема выработки электроэнергии.

Затенение ВЭУ, вызванное ландшафтом местности, соседними установками или их рядами, зависит от местоположения ВЭУ и направления скорости ветра. Степень затенения отдельным препятствием учитывает коэффициент торможения скорости ветра К_т, значение которого определяется по выражению

, (16)

где и - безразмерные коэффициенты, учитывающие торможение скорости ветра препятствием.

Величины и определяются по номограммам, вид которых приведен на рис. 2, схема расположения и обозначения размеров препятствий приведена на рис. 3, где обозначено:

Н – высота оси вращения ротора ВЭУ, м;

h_n - высота препятствия;

X_n – расстояние от препятствия до ВЭУ, м;

L_n – ширина препятствия, м.

С учетом коэффициента торможения скорость ветра равна:

, (4.17)

где - значение скорости ветра, поступающей на ротор ВЭУ, м/с;

- значение скорости ветра перед препятствием, м/с;

- количество препятствий, затеняющих ВЭУ;

- коэффициент торможения скорости ветра i-тым препятствием (ландшафтом, рядом ВЭУ, отдельной ВЭУ, о.е).

Рис. 2. Номограмма для определения коэффициента торможения

скорости ветра

Рис. 3. Схема расположения и обозначения размеров препятствий