Сборник научных трудов конференции якутск 2015
жүктеу/скачать 13,27 Mb. Pdf көрінісі
|
Sbornik PRIRODOPOLZOVANIE V ARKTIKE
| 2.
Источники данных для оценки ресурсов солнечной и ветровой энергии в Арктическом регионе В представленной работе были рассмотрены методические подходы к оптимизации состава автономных энергоустановок (для индивидуальных потребителей, изолированных поселков и др.) на основе преобразователей солнечной, ветровой энергии и аккумулирующих устройств. Основными исходными элементами такой оптимизации являются сведения о режиме потребления электрической энергии (суточный и годовой график нагрузки в характерные – режимные – дни сезона), а также данные о приходе суммарной солнечной энергии и ветровых характеристиках с максимальным охватом территории и частотой сетки. Рассмотрим источники данных для оценки ресурсов солнечной энергии. В настоящее время доступными являются результаты наземных актинометрических измерений в этом регионе в виде осредненных данных, опубликованных в [2]. В издании приведены результаты измерений на актинометрических станциях, которые расположены в основном на побережье морей Северного Ледовитого океана, и также на островах, что недостаточно для оценки падающей радиации в различных районах обширной территории Арктического региона. Накопленный опыт успешного использования базы данных NASA SSE [6] при характеристике ресурсов солнечной энергии на территории РФ, а также решении задач проектирования солнечных энергетических установок дает основание 147 провести анализ данных NASA и для Арктического регионе. Для оценки погрешности данных NASASSE в Арктической зоны РФ была проведена их сравнение (верификация) с результатами наземных актинометрических измерений [4]. Сравнение проводилось по следующим характеристикам: среднемесячные суточные суммы суммарной солнечной радиации, приходящей на горизонтальную поверхность при средних условиях облачности; среднемесячные суточные суммы прямой солнечной радиации на нормальную к лучу поверхность при средних условиях облачности. Верификация позволяет определить средние, максимальные и минимальные отклонения указанных выше характеристик, полученных из двух источников данных (NASA SSE – наземные наблюдения). По результатам сравнения максимальное отклонение среднемесячных значений суточных сумм суммарной солнечной радиации на горизонтальную поверхность имеет место для станции Обсерватория имени Кренкеля; минимальное отклонение – для станции на острове Преображения. Среднее значение отклонения данных NASA от результатов наземных измерения составляет 0,47кВтч/м P 2 P /сутки. Для прямой солнечной радиации, приходящей на нормальную поверхность, среднее отклонение составило 1,47 кВтч/м P 2 P /сутки. Максимальное отклонение актинометрических данных по прямой радиации приходится на летние месяцы – июнь, июль, август. Для зимних месяцев NASA SSE обычно дает заниженные данные, а для летних – существенно завышенные. Для суммарной радиации максимальное отклонение наблюдается также в летние месяцы, преимущественно в августе; для зимних месяцев NASA предоставляет несколько заниженные данные, для летних – незначительно завышенные. В целом отклонение значений NASA SSE от данных измерений наземных метеообсерваторий по суммарной солнечной радиации существенно меньше, чем по прямой радиации. Таким образом, проведена оценка отклонения средних значений суммарной и прямой солнечной радиации по двум источникам данных. Если средние и минимальные отклонения среднемесячных значений суммарной радиации сопоставимы для таковых в более южных широтах РФ, то максимальные 148 отклонения достигают 50% величины падающей радиации. Это заставляет при использовании данных NASA SSE проводить расчеты величины падающей солнечной радиации и иных производных величин в терминах максимальных и минимальных оценок. На основе данных NASA была построена серия карт падающей солнечной радиации (суммарной и прямой) на различным образом ориентированные поверхности, которые дают картину распределения этих характеристик на качественном уровне. На рисунке 1 представлены два типа характеристик солнечной радиации. Оценка ветровых ресурсов в Арктическом регионе (как и на других территориях) осложняется тем, что доступные результаты многолетних метеорологических наблюдений относятся к незначительным высотам (10-20 м), тогда как современные ветроустановки имеют высоту оголовка турбины 50 и более метров. В настоящее время нами оцифрованы результаты наземных метеорологических измерений в Арктической зоне (метеорологические данные за отдельные годы, выборка 15-20 лет). Проведение обработки этих данных позволяет в первом приближении оценить нижнюю границу ветрового потенциала и прогнозной производительности ветроэнергоустановок заданного типа в точках проведения метеонаблюдений. А б 149 Рисунок 1. Распределение прямой солнечной радиации на нормальную к лучу поверхность (а) и суммарной солнечной радиации на горизонтальную поверхность (б). Средние суточные суммы. жүктеу/скачать 13,27 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|