Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
1.3.Wykorzystanieenergiiwiatru
17
Przykładilustrującypowyższerozważaniajestprzedstawionynarysunku
1.12.Pokazanesącharakterystykiwytwarzaniadwóchelektrowniwiatrowych.Elek-
trowniarozważanapoprzednio(rys.1.11)porównywanajesttuzelektrownią,której
prędkośćstartuorazprędkośćznamionowasąmniejszeiodpowiedniorówne:
ν
cut-in=3m/s,
ν
n=12m/s(charakterystykioznaczoneprimem).Charakterystyka
wytwarzaniatejelektrowniP′(
ν
)lokujesięwyraźnienalewoodcharakterystyki
wytwarzaniaP(
ν
)elektrownipoprzedniorozważanej.Tymsamymfunkcjagęstości
mocyg′(
ν
)przebiegawyraźniewyżejniżfunkcjag(
ν
),zwłaszczawobszarzepracy
nieznamionowejelektrowni(prędkościwiatruponiżej15m/s).
Oznaczato,żeelektrowniaomniejszejprędkościznamionowejjestwstanie
wdanejlokalizacjigeograficznej,przytejsamejmocyznamionowej,pozyskać
większąilośćenergiizwiatru.Wartośćmocyśredniej,tj.całkizfunkcjigęstości
mocyg′(
ν
),jestrównaP=0,328.Wjednostkachmianowanych,dlaelektrowni
omocyznamionowej1,75MW,tj.takiejjakrozważanapoprzednio,dajetowciągu
rokuenergięelektrycznąrówną5035MWh.Jesttowartośćażo53%większaniż
uzyskanadlaelektrownizprzykładuprzedstawionegonarysunku1.11.
Prędkośćwiatruzależywistotnymstopniuodwysokości,naktórejumiesz-
czonajestturbinawiatrowa.Zachodziprzytymzależność:imwiększawysokość,
tymwiększaprędkośćwiatru.Pomiaryprędkościwiatrudokonywanesązazwyczaj
nawysokościinnej(niższej)niżta,naktórejbędąznajdowałysięosiewirników
turbinwiatrowych.Wzwiązkuztymuzyskanedanepomiarowewymagająodpo-
wiedniegoprzeliczenia.Wliteraturzespotykasię,międzyinnymi,następująceza-
leżnościumożliwiająceobliczenieprędkościwiatru
ν
EWnawysokościHEW,wprzy-
padkugdydysponujemywynikamipomiarów,tj.wartościąprędkości
ν
uzyskaną
zpomiarówwykonanychnawysokościH:
ν
EW
=⎜
ν
⎛
⎝
H
H
EW
⎞
⎟
⎠
α
,
ν
EW
=
ν
ln
ln(/)
(
H
Hz
EW
/
z
)
,
(1.18)
(1.19)
gdzie:
α
-współczynnik,z-szorstkośćterenuzależnaodklasyszorstkościs.Opis
klasszorstkościterenuiodpowiadająceimwartościszorstkościprzedstawiono
wtablicy1.2.
Narysunku1.13jestprzedstawionazależnośćprędkościwiatruodwysoko-
ścinadpoziomemgruntu,obliczonaprzywykorzystaniuwzorów(1.18)i(1.19).
Wobliczeniachwedługwzoru(1.18)przyjęto
α
=0,2
1,aobliczeniawedługwzoru
(1.19)wykonanodladwóchklasszorstkościterenu,tj.klasys=2(z=0,1m)oraz
dlaklasys=3(z=0,4m).WynikiobliczeńzestawionozdanymiIMiGW[96].
Obliczonekrzywepokazują,żezależność(1.18)dajezbliżonewynikidoza-
leżności(1.19)dlaklasyszorstkościterenus=3.Krzywete,dowysokości
1WedługIEC-61400-1[44]dlaelektrowniwiatrowychlądowychprzyjmujesię
α
=0,2.Dla
elektrownimorskichwedługIEC-61400-3[45]wykładniktenprzyjmujewartość
α
=0,14.
