Вітроенергетичні ресурси в Україні

Розглянуто методичні питання оцінювання кліматичних ресурсів вітрової енергії. Наведено результати районування території України за показниками вітроенергоресурсів та карти розподілу прикладних характеристик вітрової енергії....

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2011
Автори:	Дмитренко, Л.В., Барандіч, С.Л.
Формат:	Стаття
Мова:	Ukrainian
Опубліковано:	Український науково-дослідний гідрометеорологічний інститут МНС та НАН України 2011
Назва видання:	Наукові праці Українського науково-дослідного гідрометеорологічного інституту
Теми:	Фізика атмосфери, метеорологія і кліматологія
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/51529
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Вітроенергетичні ресурси в Україні / Л.В. Дмитренко, С.Л. Барандіч // Наукові праці Українського науково-дослідного гідрометеорологічного інституту: Зб. наук. пр. — 2007. — Вип. 256. — С. 166-173. — Бібліогр.: 4 назв. — укр.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-51529
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-515292013-12-02T03:09:03Z Вітроенергетичні ресурси в Україні Дмитренко, Л.В. Барандіч, С.Л. Фізика атмосфери, метеорологія і кліматологія Розглянуто методичні питання оцінювання кліматичних ресурсів вітрової енергії. Наведено результати районування території України за показниками вітроенергоресурсів та карти розподілу прикладних характеристик вітрової енергії. Рассмотрены методические вопросы оценивания климатических ресурсов ветровой энергии. Приведены результаты районирования территории Украины за показателями ветроэнергоресурсов и карты распределения прикладных показателей ветровой энергии. 2011 Article Вітроенергетичні ресурси в Україні / Л.В. Дмитренко, С.Л. Барандіч // Наукові праці Українського науково-дослідного гідрометеорологічного інституту: Зб. наук. пр. — 2007. — Вип. 256. — С. 166-173. — Бібліогр.: 4 назв. — укр. XXXX-0054 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/51529 551.521+621 uk Наукові праці Українського науково-дослідного гідрометеорологічного інституту Український науково-дослідний гідрометеорологічний інститут МНС та НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Ukrainian
topic	Фізика атмосфери, метеорологія і кліматологія Фізика атмосфери, метеорологія і кліматологія
spellingShingle	Фізика атмосфери, метеорологія і кліматологія Фізика атмосфери, метеорологія і кліматологія Дмитренко, Л.В. Барандіч, С.Л. Вітроенергетичні ресурси в Україні Наукові праці Українського науково-дослідного гідрометеорологічного інституту
description	Розглянуто методичні питання оцінювання кліматичних ресурсів вітрової енергії. Наведено результати районування території України за показниками вітроенергоресурсів та карти розподілу прикладних характеристик вітрової енергії.
format	Article
author	Дмитренко, Л.В. Барандіч, С.Л.
author_facet	Дмитренко, Л.В. Барандіч, С.Л.
author_sort	Дмитренко, Л.В.
title	Вітроенергетичні ресурси в Україні
title_short	Вітроенергетичні ресурси в Україні
title_full	Вітроенергетичні ресурси в Україні
title_fullStr	Вітроенергетичні ресурси в Україні
title_full_unstemmed	Вітроенергетичні ресурси в Україні
title_sort	вітроенергетичні ресурси в україні
publisher	Український науково-дослідний гідрометеорологічний інститут МНС та НАН України
publishDate	2011
topic_facet	Фізика атмосфери, метеорологія і кліматологія
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/51529
citation_txt	Вітроенергетичні ресурси в Україні / Л.В. Дмитренко, С.Л. Барандіч // Наукові праці Українського науково-дослідного гідрометеорологічного інституту: Зб. наук. пр. — 2007. — Вип. 256. — С. 166-173. — Бібліогр.: 4 назв. — укр.
series	Наукові праці Українського науково-дослідного гідрометеорологічного інституту
work_keys_str_mv	AT dmitrenkolv vítroenergetičníresursivukraíní AT barandíčsl vítroenergetičníresursivukraíní
first_indexed	2025-07-04T13:35:58Z
last_indexed	2025-07-04T13:35:58Z
_version_	1836723637496840192
fulltext	УДК 551.521+621 Л.В. Дмитренко, С.Л. Барандіч ВІТРОЕНЕРГЕТИЧНІ РЕСУРСИ В УКРАЇНІ Розглянуто методичні питання оцінювання кліматичних ресурсів вітрової енергії. Наведено результати районування території України за показниками вітроенергоресурсів та карти розподілу прикладних характеристик вітрової енергії. Одним із напрямів розвитку науково-дослідницької діяльності в області вітроенергетики є коректна аргументована оцінка реального потенціалу вітрової енергії, оскільки цей показник входить у цілий ряд нормативних документів, які є складовими передпроектної та проектної документації по розробці та експлуатації об’єктів вітроенергетики. Метою цієї роботи є висвітлення методичних підходів оцінювання кліматичного потенціалу вітрової енергії та районування території України за показниками вітроенергоресурсів. В основу оцінювання ресурсів вітрової енергії покладено загальні для всіх відновлювальних джерел енергії принципи урахування закономірних та стохастичних коливань її надходження [1, 2, 3]. Оцінювання кліматичних ресурсів вітрової енергії Вітроенергетика потребує спеціального опрацювання кліматологічної інформації характеристик вітру. Дані спостережень за швидкістю вітру на метеорологічних станціях приведено до умов оптимального вітровикористання, для чого оцінюється вплив орографічних особливостей та здійснюється приведення цих даних до умов відкритого місця та висоти типових вітроустановок [3]. Для вибору найбільш раціонального розміщення вітроенергетичних об’єктів та визначення вітрового потенціалу проводяться короткотермінові спостереження за швидкістю вітру. У кожному конкретному випадку необхідно здійснювати прив’язку до стаціонарної метеорологічної мережі, яка виконується у декілька етапів [4]: - порівняння фізико-географічних та орографічних умов розташування найближчих метеорологічних станцій та пункту анеморозвідки 166 Наук. праці УкрНДГМІ, 2007, Вип. 256 (вибираються декілька станцій з однаковим класом відкритості флюгера за напрямом вітру та класом рельєфу); - порівняння даних станцій та епізодичних спостережень короткого часового розрізу, тісноти зв’язку між ними та повторюваності вітру за напрямом; - вибір станції, що базується на найменших відхиленнях статистичних показників мінливості та найбільшій тісноті зв’язку між даними стаціонарного та епізодичного пункту спостережень; - після вибору станції приведення приймається найдоцільніший метод, а в ряд експериментальних спостережень вноситься відповідна поправка з урахуванням нормованої середньої швидкості вітру та середніх квадратичних відхилень. Далі проводиться: - приведення швидкості вітру до умов відкритого місця через залежність, що характеризує профіль вітру у приземному шарі атмосфери [1]: , 0 1 1 0 2 2 12 Z hgK Z hgK VV l l = (1) де V2 - скоригована швидкість вітру на висоті h2 у ландшафтних умовах К2; V1 – швидкість вітру на висоті флюгера h1 у ландшафтних умовах К1; Z0 – коефіцієнт шорсткості підстильної поверхні; - приведення даних спостережень з урахуванням конкретних ландшафтних умов та шорсткості підстильної поверхні до висоти башт типових вітродвигунів: , 5 1 ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ = ф ф h hVV (2) де V – швидкість вітру на заданій висоті вітроустановки, Vф – швидкість вітру на висоті флюгера, h – висота вітроагрегату, hф – висота флюгера. 167 Прикладні характеристики вітрової енергії Прикладні вітроенергетичні показники розраховуються, виходячи з особливостей вітрового режиму певної місцевості та з технічних характеристик вітроенергоустановок. Кліматичний вітроенергетичний потенціал окремої території характеризується питомою потужністю вітрової енергії в момент часу та її сумарною величиною за різні проміжки часу (місяць, сезон, рік), для чого використовується середня швидкість вітру та її граничні характеристики (мінімальна та максимальна швидкість, при яких може працювати генератор вітроустановки). До прикладних характеристик вітрової енергії відносяться: - утилізована енергія вітру, яка включає енергію вітрового потоку, враховуючи втрати енергії на початок руху, на регулювання агрегату та на вивід вітроколеса з-під дії вітру; - розподіл режиму повторюваності робочої швидкості вітру (ця характеристика є однією з основних вітроенергетичних характеристик, оскільки сумарна продуктивність вітроагрегата визначається функціональною залежністю установки від швидкості вітру за розрахунковий період часу); - тривалість енергоактивної швидкості вітру; - тривалість енергетичного штилю. Ці характеристики знаходять застосування при обґрунтуванні режиму роботи та продуктивності вітроустановок. Районування території України за потенціалом вітрової енергії Для районування дані про режим вітру, а саме, про зміни швидкості вітру в часі та просторі, необхідно показати у вигляді об’єктивних чисельних характеристик, оскільки використання енергії вітру – це реалізація енергії природного геофізичного процесу. Аналізуючи ці характеристики, можна зробити висновок, що Україна має досить високий кліматичний потенціал, який може забезпечити продуктивну роботу як автономних вітроустановок, так і потужних вітроелектростанцій. Зростає необхідність у виявленні найбільш перспективних місць використання вітрової енергії, базуючись на її кліматичному потенціалі та показниках його можливої утилізації. 168 169 Для районування використано такі показники: середня річна швидкість вітру та її мінливість; питома потужність, сумарні потенційні вітроенергоресурси й утилізована вітрова енергія; тривалість енергоактивної швидкості вітру та енергетичного штилю; безперервна тривалість робочої швидкості вітру (як критерій стабільності функціонування вітроагрегатів). Далі наведено характеристику виділених районів (таблиця). Отже, комплекс показників вітрової енергії дозволяє оцінити енергетичні можливості кожного району та розробити рекомендації щодо її раціонального використання [4]: • Найвищим вітроенергетичним потенціалом відзначаються узбережжя Чорного та Азовського морів, Південний берег Криму, вершини Українських Карпат, Кримських гір. Умови вітровикористання оптимальні протягом усього року. Будівництво вітроелектростанцій треба розгортати у цих регіонах, враховуючи значний дефіцит власних генеруючих потужностей. Можливе ефективне розміщення як потужних вітроелектростанцій, так і автономних вітроенергоустановок. Слід надавати перевагу будівництву вітроелектростанцій на прилеглих водних акваторіях, що мають особливо високий вітроенергетичний потенціал. • Високий потенціал вітрової енергії властивий району Донецької височини, Приазовської та Причорноморської низовин. Тут протягом року сприятливі умови для вітровикористання та ефективної роботи потужних вітроелектростанцій та автономних вітроенергоустановок. • Достатнім вітроенергетичним потенціалом відзначаються також Подільська та Придніпровська височини. Умови вітровикористання досить сприятливі, особливо у холодний період року. • Поліська та Придніпровська низовини характеризуються невисоким вітровим потенціалом та нерівномірним його розподілом протягом року. Умови вітровикористання менш сприятливі, рекомендується розміщення тихохідних вітроенергоустановок, рентабельність яких підвищуватиметься у холодний період року. • Передкарпаття, Закарпаття та вузькі захищені долини Українських Карпат та Кримських гір відзначаються низьким вітровим потенціалом. Умови вітровикористання несприятливі, за винятком окремих місць, які значно домінують над навколишньою місцевістю. 170 Таблиця Районування території України за потенціалом вітрової енергії Показники районування Питома потужність вітрової енергії, Вт/м2 Сумарні вітро- енергоресурси, МДж/м2 Тривалість (год.) різної швидкості вітру, м/с Оцінка потенціалу вітрової енергії загальна безпе- рервна Район Середня річна швид- кість вітру, м/с потен- ційної утилізо- ваної потен- ційні утилізо- вані <3 >3 >5 >3 Узбережжя Чорного і Азовського морів, Південний берег Криму, вершини Українських Карпат, Кримських гір 5,5-6,5 250-300 200-250 8000- 9500 7000- 8000 1250- 6500 5500- 6500 3000- 5500 20-35 Дуже високий потенціал. Найбільш сприятливі умови вітровикористання Донецька височина, Приазовська та Причорноморська низовини 5,0-6,0 200-250 150-200 6000- 7500 4500- 5000 2250- 2750 4500- 5000 2000- 3200 17-25 Високий потенціал. Сприятливі умови вітровикористання Подільська та Придніпровська височини 4,0-5,0 150-200 100-150 4500- 5500 3500- 4500 2250- 4750 400- 5500 2250- 3000 15-20 Достатній потенціал. Досить сприятливі умови Поліська та Придніпровська низовини, Волинська височина 3,0-4,5 50-120 30-100 1500- 4500 1000- 3500 4000- 5000 3500- 5000 1500- 2800 12-17 Невисокий потенціал. Обмежено сприятливі умови Передкарпаття, Закарпатська низовина, долини Українських Карпат, Кримських гір 1,5-2,5 10-40 5-10 200- 500 100-300 5750- 6250 2500- 3000 500- 1500 10-15 Низький потенціал. Несприятливі умови вітровикористання. Розподіл вітроенергетичних характеристик по сезонах Узимку енергетичні ресурси вітру найбільші. Середня швидкість вітру в цей сезон становить 3,8-4,1 м/с у північних районах, 2,6-3,0 м/с в Закарпатті, 3,8-4,9 м/с у центральних, збільшуючись у східних районах та на півдні України до 6 м/с (рис. 1). Рис. 1. Енергетичні ресурси вітру (зима): -800-– тривалість робочої швидкості вітру; – середня швидкість вітру на висоті 16 м від поверхні землі (м/с ); - - питома потужність вітрової енергії (Вт/м2); – кількість потенційної вироблюваної енергії (МДж/м2/сезон) У гірських районах Українських Карпат, на узбережжі Чорного та Азовського морів середня швидкість вітру досягає 7-8 м/с. Відповідно, тривалість робочої швидкості вітру понад 3 м/с у цей сезон найбільша і становить 800-1200 годин за зиму у північних районах та в Закарпатті, зростаючи до 1400-1600 годин за зиму у східних та південних районах. Питома потужність вітрової енергії у цей сезон найменша в Закарпатті (Ужгород, 21 Вт/м2), північних районах (Житомир, 66 Вт/м2). Досить значний вітровий потенціал властивий східним районам (Луганськ, 452 Вт/м2). Питома потужність вітрової енергії у гірських районах Українських Карпат та узбережжі Чорного та Азовського морів найбільша і становить 471-597 Вт/м2. 171 Рис. 2. Енергетичні ресурси вітру (літо): -600- – тривалість робочої швидкості вітру; - – середня швидкість вітру на висоті 16 м від поверхні землі (м/с); – питома потужність вітрової енергії (Вт/м2); - –кількість потенційної вироблюваної енергії (МДж/м2/сезон) Аналогічний розподіл має і кількість потенційної виробленої вітром енергії. Цей показник становить 800-1000 МДж/м2 у північних та центральних районах, зростаючи на сході та півдні до 3500-4000 МДж/м2. У гірських районах Українських Карпат цей показник досягає максимальних значень (4707 МДж/м2/сезон, ст. Пожежевська). Улітку енергетичні ресурси вітру найменші. Середня швидкість вітру на висоті 16 м становить 2,5-3,5 м/с в Закарпатті та на півночі України, на сході та півдні цей показник зростає до 4,5-5,5 м/с (рис. 2). Тривалість робочої швидкості вітру у цей сезон теж найменша і дорівнює 550-600 годин за літо у північних районах та Українських Карпатах; у центральних районах тривалість робочої швидкості вітру становить близько 800 годин за літо, у східних районах та на півдні цей показник зростає до 1000-1200 годин за літо. Таким чином, наведені показники районування території України за потенціалом вітрової енергії дають змогу оцінити енергетичні ресурси того чи іншого району та зробити висновок про доцільність їх використання. * * Рассмотрены методические вопросы оценивания климатических ресурсов ветровой энергии. Приведены результаты районирования территории Украины за показателями ветроэнергоресурсов и карты распределения прикладных показателей ветровой энергии. 172 * * 1. Анапольская Л.Е., Гандин Л.С. Ветроэнергетические ресурсы и методы их оценки // Метеорология и гидрология. – 1978. – №7. – С. 11-17. 2. Гарцман Л.Б. Методы расчета прикладных характеристик режимов поступления, преобразования и оптимального потребления энергии ветра и солнца // Прикладная климатология. – Л.: Гидрометеоиздат, 1990. – С. 220- 239. 3. Дмитренко Л.В., Гейко Л.А. Оцінка кліматичних ресурсів сонячної і вітрової енергії (метод. розробки та результати досліджень) // Вісн. Донецької держ. акад. буд-ва та архіт. – 1999. – №99-6(20). – Т. 2. – С. 6-8. 4. Дмитренко Л.В. Геліо- та вітроенергетичні ресурси // Клімат України. – К.: Вид-во Раєвського, 2003. – С. 267-279. Український науково-дослідний гідрометеорологічний інститут, Київ 173

Вітроенергетичні ресурси в Україні

Репозитарії

Схожі ресурси