Исследование ветроэнергетических ресурсов Крымского полуострова по ежечасным данным реанализа ERA5

А.С. Лубков,  О.Ю. Сухонос

Институт природно-технических систем, РФ, г. Севастополь, ул. Ленина, 28

Email: andreyls2015@yandex.ru

DOI: 10.33075/2220-5861-2020-3-23-29

УДК 621.548; 551.553

Реферат:

   На основе ежечасных данных реанализа ERA5 выполнена климатическая оценка ветровых ресурсов Крымского полуострова за 40-летний период 1980-2019 гг.. Показано, что величины скоростей ветра в среднем в центральной части Крыма равны 2–6 м/с, что заметно ниже, чем на западном побережье (4–8 м/с) и на территории Керченского полуострова (5–9 м/с). При этом ветровые условия Керченского полуострова – наиболее эффективны для ветрогенерации. Повторяемость скоростей ветра, характерных для номинальной выработки ветроэнергетических установок, тут составляет 15–17% на высоте 10 м и 37–38% на высоте 100 м. При этом повторяемость неэффективных ветровых условий для ветрогенерации, когда скорость ветра недостаточная для запуска ветроустановки, не превышает 17–22% на 10 м и 11–12% на 100 м. В центральной части Крыма и ЮБК повторяемость неэффективных ветровых условий на высоте 10м превышает 40% в год. Так же в результате анализа суточного хода установлено, что на высоте 10 м скорость ветра в дневные часы, по сравнению с ночными, в среднем выше на 21% в июне и на 6% в декабре. На высоте 100 м суточный ход заметно не выражен. Выявленные сезонные особенности изменения скорости ветра на высотах 10 и 100 м характеризуют его увеличение на 31–35% в зимний сезон, относительно летнего.

   Некоторая локальная специфика рельефа Крыма, в особенности горные массивы, не учитывалась в работе, что связано с недостаточным пространственным разрешением реанализа.

Ключевые слова: ветер, скорость ветра, ветроэнергетический потенциал, ВИЭ, Крымский полуостров.

Полный текст в формате PDF

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Алексеев Г.В. Второй оценочный доклад Росгидромета об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации / Г.В. Алексеев, М.Д. Ананичева, О.А. Анисимов [и др.]. 2014. М. Росгидромет. 1008 с.
  2. IPCC, 2011: Special Report on Renewable Energy Sources and Climate Change Mitigation. Chapter 3. Direct Solar Energy. P. 341–343.
  3. Renewables 2020: Global Status Report, Paris, 2020: REN21. 367 p.
  4. Анализ показателей балансов электрической энергии и мощности ЕЭС России за IV квартал 2019 года. URL: http://www.so-ups.ru/fileadmin/files/company/reports/ups-review/2020/ups_balance_analysis_2019q4.pdf (дата обращения 17.08.2020).
  5. Распоряжение Правительства РФ от 8 января 2009 г. № 1-р Основные направления государственной политики в сфере повышения энергетической эффективности электроэнергетики на основе использования возобновляемых источников энергии на период до 2024 года URL: http://government.ru/docs/20503/ (дата обращения 17.08.2020).
  6. Global Wind Atlas URL: https://globalwindatlas.info/ (дата обращения 28.08.2020)
  7. Попель О.С. Климатические данные для возобновляемой энергетики России (База климатических данных): учебное пособие / О.С. Попель, С.Е. Фрид, С.В. Киселева [и др.], 2010. М.: МФТИ. 56 c.
  8. Попель О.С., Фортов В.Е. Возобновляемая энергетика в современном мире: учебное пособие. М.: Издательский дом МЭИ. 2015. 450 с.
  9. Борисенко М.М. Климатические характеристики ветроэнергетических ресурсов на территории Ленинградской области // Вопросы охраны атмосферы от загрязнения: инф. бюл. 2007. № 2 (36). С. 119–131.
  10. Переведенцев Ю.П., Николаев A.A. Климатические ресурсы солнечной радиации и ветра на территории Среднего Поволжья и возможности их использования в энергетике. Казань: Изд-во «Отечество». 2002. 122 с.
  11. Минин В.А. Оценка перспектив использования энергии ветра для теплоснабжения потребителей Севера // Теплоэнергетика. 2009. № 11. С. 34–40.
  12. Маслова В.Н., Наумова В.А., Евстигнеев В.П. Режим, аномалии и многолетняя изменчивость ветро-волновых условий Севастопольского региона // Использование и охрана природных ресурсов в России. 2019. № 1 (157). С. 55–60.
  13. Горячкин Ю.Н., Репетин Л.Н. Штормовой ветро-волновой режим у Черноморского побережья Крыма // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа.  2009. № 19. С. 56–69.
  14. Репетин Л.Н., Белокопытов В.Н. Режим ветра северо-западной части Черного моря и его климатические изменения // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. 2008. № 17. С. 225–243.
  15. Гусева Е.В.. Развитие ветроэнергетики в России и Крыму / Е.В. Гусева, А.Ю. Шалимов, А.Ю. Богомолов [и др.] // Энергетические установки и технологии. 2019. № 2 (5). С. 52–55.
  16. Jon O. ERA5: The new champion of wind power modelling? // Renewable Energy. 2018. V. 126 (October). P. 322–331. DOI: 10.1016/j.renene.2018.03.056
  17. Betz A. Das Maximum der theoretisch möglichen Ausnützung des Windes durch Windmotoren. Zeitschrift für das gesamte Turbinenwesen 1920. V. 26. P. 307–309.
  18. Lanchester F. W. A contribution to the theory of propulsion and the screw propeller. Transactions of the Institution of Naval Architects 1915. V. 57. P. 98–116.
  19. Gijs A.M. The Lanchester–Betz–Joukowsky limit // Wind Energy. 2007. V.10(3). P. 289–291. DOI: 10.1002/we.218
  20. Voskresenskaya E.N., Maslova V.N. Winter–spring cyclonic variability in the Mediterranean–Black Sea region associated with global processes in the ocean–atmosphere system // Adv. Sci. Res. 2011. V. 6. P. 237–243.

Loading