Сравнение методик расчета аэродинамического затенения ветроэлектрических установок на площадке ветроэлектрической станции
Ключевые слова:
аэродинамическое затенение, модель спутной струи, микросайтинг, ветроэнергетическая установка, ветроэлектрическая станция, ветроэнергетика
Аннотация
Рассмотрены основные методики расчета аэродинамического затенения ветроэлектрических установок (ВЭУ), используемые в программах для ветроэнергетических расчетов при расчете выработки электрической мощности ВЭУ и годового производства электроэнергии. Основное внимание уделено двум эмпирическим моделям спутной струи ВЭУ, применяемым в наиболее распространенных на международном рынке ветроэнергетических систем автоматизированного проектирования (САПР) программных продуктах: модели Н.О. Йенсена, являющейся базовой в модуле PARK программного комплекса WindPRO, и модели И. Катича, считающейся базовой в программе WAsP. Приведен подробный анализ рассматриваемых моделей с описанием используемых в них параметров.
На базе сопоставительного расчета по двум изучаемым моделям на примере ВЭС п. Усть-Камчатск выявлено, что модель И. Катича обладает большей точностью, в то время как введение модели Н.О. Йенсена в ветроэнергетические расчеты приводит к занижению прогнозной выработки ВЭУ при отдельных направлениях ветра свыше 80%.
Литература
1. Васьков А.Г. и др. Ветроэнергетика. М.: Изд-во МЭИ, 2016.
2. Дерюгина Г.В., Игнатьев Е.В. Технико-экономическое обоснование ветровой электростанции в составе объединенной энергосистемы: практикум. М.: Изд-во МЭИ, 2023.
3. WindPRO [Электрон. ресурс] https://www.emd-international.com/windpro/ (дата обращения 15.07.2024).
4. WAsP [Электрон. ресурс] https://www.emd-international.com/windpro/wasp-products/ (дата обращения 15.07.2024).
5. Katić I., Højstrup J., Jensen N.O. A Simple Model for Cluster Efficiency // Proc. European Wind Energy Association Conf. and Exhibition. Rome, 1986. Pp. 407—410.
6. Wake Effect Model [Электрон. ресурс] https://www.wasp.dk/wasp/wake-effect-model (дата обращения 15.07.2024).
7. Xiaoxia Gao, Yue Li, Fei Zhao, Haiying Sun. Comparisons of the Accuracy of Different Wake Models in Wind Farm Layout Optimization // Energy Exploration & Exploitation. 2020. V. 38(5). P. 014459872094285
8. Thørensen M.L. e. a. WindPRO/PARK Introduction to Wind Turbine Modelling and Wake Generated Turbulence. EMD International A/S. Ver. 02-06-23.
9. Jensen N.O. A Note on Wind Generator Interaction. Risø-M-2411. Roskilde: Risø National Laboratory, 1984.
10. Приказ Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору № 11 от 15 января 2010 г. «Об утверждении Положения о повышении точности прогностических оценок радиационных характеристик радиоактивного загрязнения окружающей среды и дозовых нагрузок на персонал и население».
11. Расчет площади пересечения окружностей [Электрон. ресурс] www.abakbot.ru/online-2/73-ploshhad-peresecheniya-okruzhnostej (дата обращения 15.07.2024).
---
Для цитирования: Корнев Д.А. Сравнение методик расчета аэродинамического затенения ветроэлектрических установок на площадке ветроэлектрической станции // Вестник МЭИ. 2024. № 6. С. 48—54. DOI: 10.24160/1993-6982-2024-6-48-54.
#
1. Vas'kov A.G. i dr. Vetroenergetika. M.: Izd-vo MEI, 2016. (in Russian).
2. Deryugina G.V., Ignat'ev E.V. Tekhniko-ekonomicheskoe Obosnovanie Vetrovoy Elektrostantsii v Sostave Ob'edinennoy Energosistemy: Praktikum. M.: Izd-vo MEI, 2023. (in Russian).
3. WindPRO [Elektron. Resurs] https://www.emd-international.com/windpro/ (Data Obrashcheniya 15.07.2024).
4. WAsP [Elektron. Resurs] https://www.emd-international.com/windpro/wasp-products/ (Data Obrashcheniya 15.07.2024).
5. Katić I., Højstrup J., Jensen N.O. A Simple Model for Cluster Efficiency. Proc. European Wind Energy Association Conf. and Exhibition. Rome, 1986:407—410.
6. Wake Effect Model [Elektron. Resurs] https://www.wasp.dk/wasp/wake-effect-model (Data Obrashcheniya 15.07.2024).
7. Xiaoxia Gao, Yue Li, Fei Zhao, Haiying Sun. Comparisons of the Accuracy of Different Wake Models in Wind Farm Layout Optimization. Energy Exploration & Exploitation. 2020;38(5):014459872094285
8. Thørensen M.L. e. a. WindPRO/PARK Introduction to Wind Turbine Modelling and Wake Generated Turbulence. EMD International A/S. Ver. 02-06-23.
9. Jensen N.O. A Note on Wind Generator Interaction. Risø-M-2411. Roskilde: Risø National Laboratory, 1984.
10. Prikaz Federal'noy Sluzhby po Ekologicheskomu, Tekhnologicheskomu i Atomnomu Nadzoru № 11 ot 15 Yanvarya 2010 g. «Ob Utverzhdenii Polozheniya o Povyshenii Tochnosti Prognosticheskikh Otsenok Radiatsionnykh Kharakteristik Radioaktivnogo Zagryazneniya Okruzhayushchey Sredy i Dozovykh Nagruzok na Personal i Naselenie». (in Russian).
11. Raschet Ploshchadi Peresecheniya Okruzhnostey [Elektron. Resurs] www.abakbot.ru/online-2/73-ploshhad-peresecheniya-okruzhnostej (Data Obrashcheniya 15.07.2024). (in Russian)
---
For citation: Kornev D.A. Comparison of the Procedures for Calculating the Wind Turbine Aerodynamic Shading on the Wind Farm Site. Bulletin of MPEI. 2024;6:48—54. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2024-6-48-54.
2. Дерюгина Г.В., Игнатьев Е.В. Технико-экономическое обоснование ветровой электростанции в составе объединенной энергосистемы: практикум. М.: Изд-во МЭИ, 2023.
3. WindPRO [Электрон. ресурс] https://www.emd-international.com/windpro/ (дата обращения 15.07.2024).
4. WAsP [Электрон. ресурс] https://www.emd-international.com/windpro/wasp-products/ (дата обращения 15.07.2024).
5. Katić I., Højstrup J., Jensen N.O. A Simple Model for Cluster Efficiency // Proc. European Wind Energy Association Conf. and Exhibition. Rome, 1986. Pp. 407—410.
6. Wake Effect Model [Электрон. ресурс] https://www.wasp.dk/wasp/wake-effect-model (дата обращения 15.07.2024).
7. Xiaoxia Gao, Yue Li, Fei Zhao, Haiying Sun. Comparisons of the Accuracy of Different Wake Models in Wind Farm Layout Optimization // Energy Exploration & Exploitation. 2020. V. 38(5). P. 014459872094285
8. Thørensen M.L. e. a. WindPRO/PARK Introduction to Wind Turbine Modelling and Wake Generated Turbulence. EMD International A/S. Ver. 02-06-23.
9. Jensen N.O. A Note on Wind Generator Interaction. Risø-M-2411. Roskilde: Risø National Laboratory, 1984.
10. Приказ Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору № 11 от 15 января 2010 г. «Об утверждении Положения о повышении точности прогностических оценок радиационных характеристик радиоактивного загрязнения окружающей среды и дозовых нагрузок на персонал и население».
11. Расчет площади пересечения окружностей [Электрон. ресурс] www.abakbot.ru/online-2/73-ploshhad-peresecheniya-okruzhnostej (дата обращения 15.07.2024).
---
Для цитирования: Корнев Д.А. Сравнение методик расчета аэродинамического затенения ветроэлектрических установок на площадке ветроэлектрической станции // Вестник МЭИ. 2024. № 6. С. 48—54. DOI: 10.24160/1993-6982-2024-6-48-54.
#
1. Vas'kov A.G. i dr. Vetroenergetika. M.: Izd-vo MEI, 2016. (in Russian).
2. Deryugina G.V., Ignat'ev E.V. Tekhniko-ekonomicheskoe Obosnovanie Vetrovoy Elektrostantsii v Sostave Ob'edinennoy Energosistemy: Praktikum. M.: Izd-vo MEI, 2023. (in Russian).
3. WindPRO [Elektron. Resurs] https://www.emd-international.com/windpro/ (Data Obrashcheniya 15.07.2024).
4. WAsP [Elektron. Resurs] https://www.emd-international.com/windpro/wasp-products/ (Data Obrashcheniya 15.07.2024).
5. Katić I., Højstrup J., Jensen N.O. A Simple Model for Cluster Efficiency. Proc. European Wind Energy Association Conf. and Exhibition. Rome, 1986:407—410.
6. Wake Effect Model [Elektron. Resurs] https://www.wasp.dk/wasp/wake-effect-model (Data Obrashcheniya 15.07.2024).
7. Xiaoxia Gao, Yue Li, Fei Zhao, Haiying Sun. Comparisons of the Accuracy of Different Wake Models in Wind Farm Layout Optimization. Energy Exploration & Exploitation. 2020;38(5):014459872094285
8. Thørensen M.L. e. a. WindPRO/PARK Introduction to Wind Turbine Modelling and Wake Generated Turbulence. EMD International A/S. Ver. 02-06-23.
9. Jensen N.O. A Note on Wind Generator Interaction. Risø-M-2411. Roskilde: Risø National Laboratory, 1984.
10. Prikaz Federal'noy Sluzhby po Ekologicheskomu, Tekhnologicheskomu i Atomnomu Nadzoru № 11 ot 15 Yanvarya 2010 g. «Ob Utverzhdenii Polozheniya o Povyshenii Tochnosti Prognosticheskikh Otsenok Radiatsionnykh Kharakteristik Radioaktivnogo Zagryazneniya Okruzhayushchey Sredy i Dozovykh Nagruzok na Personal i Naselenie». (in Russian).
11. Raschet Ploshchadi Peresecheniya Okruzhnostey [Elektron. Resurs] www.abakbot.ru/online-2/73-ploshhad-peresecheniya-okruzhnostej (Data Obrashcheniya 15.07.2024). (in Russian)
---
For citation: Kornev D.A. Comparison of the Procedures for Calculating the Wind Turbine Aerodynamic Shading on the Wind Farm Site. Bulletin of MPEI. 2024;6:48—54. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2024-6-48-54.
Опубликован
2024-09-04
Выпуск
Раздел
Энергетические системы и комплексы (технические науки) (2.4.5)
