ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ ПАРАМЕТРІВ ВІТРОВОГО ПОТОКУ НА ВИБІР ХАРАКТЕРИСТИК АВТОНОМНОЇ ВІТРОЕЛЕКТОУСТАНОВКИ

Abstract

Завдяки екологічним перевагам вітрові технології та їх широке застосування є одним із перспективних сучасних напрямів генерації електричної енергії. У роботі представлено результати теоретичних і прикладних досліджень щодо впливу параметрів вітрового потоку регіону Полісся на вибір характеристик автономної системи електропостачання на основі вітроелектричної установки. Зокрема, виведено аналітичні залежності для визначення: потужності вітрового потоку, коефіцієнта використання енергії вітру, електричної потужності, що розвивається вітроенергетичною установкою, та середньорічної кількості часу роботи установки.  Прикладні дослідження відображені в графічній залежності коефіцієнта використання енергії вітру від швидкохідності вітрового колеса та залежності потужності вітроенергетичної установки і коефіцієнта використання енергії вітру від швидкості вітру. Також відповідно до номограми розподілу середньої швидкості вітру по місяцям за період з 2011 до 2021 року та відповідно до номограми щомісячної частини вітрів, придатних для потреб вітроенергетики, обґрунтовано вибір вітроелектричної установки малої потужності. Використовуючи методи статистичного розподілу, а саме розподіл Релея, нормальний розподіл, за середнім значенням параметра (швидкість вітру) та емпіричну функцію розподілу, досліджено щільність імовірності швидкості вітру. Встановлено, що застосування розподілу Релея дозволяє підвищити точність обчислення на 18,8 % і 36 % в порівнянні з нормальним розподілом і розрахунком за середнім значенням швидкості вітру відповідно. За 100 % було прийнято значення енергії, отримане розрахунком за емпіричними даними. Під час розрахунків мали місце похибки, спричинені нерівномірністю добового використання енергії споживачем та імпульсним характером надходження енергії. З метою уникнення зазначених похибок надалі рекомендовано використовувати математичне та комп'ютерне моделювання. Отримані розрахунки параметрів елементів системи автономного електропостачання на основі вітроенергетичної установки, адаптованої до характеристик вітрового потоку регіону Полісся, свідчать про можливість забезпечення в даному регіоні надійного та безперебійного постачання споживачам електричної енергії.