Дипломная работа на тему: Общие сведения о ветроэнергоресурсах. Климатическая информация и её роль в энергетике

Введение

Ветер, как известно, является одним из наиболее мощных источников кинетической энергии, которая может быть использована при благоприятных условиях. Ввиду дефицита наиболее распространенного в наши дни источника первичных энергоресурсов - сырой нефти и высоких цен на нее, все большее значение придается поискам нетрадиционных источников энергии [1].

Прогресс человеческой цивилизации и дальнейшие победы людей над природой целиком и полностью зависит от находящейся в их власти энергии. Поскольку, в своей повседневной деятельности человечество потребляет все большее количество электроэнергии, то важное и огромное значение имеет решение прямого преобразования других видов энергии в электрическую.

Существует несколько путей решения этой сложнейшей научной проблемы. Один из них - использование энергии ветра. Хотя, как кажется на первый взгляд, пора ветряных мельниц миновала, однако об использовании силы ветра все чаще и чаще задумываются инженеры многих стран. Не случайно некоторые страны, не располагающие собственными запасами угля или нефти, и испытывающие финансовые затруднения, связанные с импортом топлива, много внимания уделяют изучению проблемы рационального использования силы ветра. Учитывая неограниченные возможности проникновения в толщу атмосферы, при развитии техники ветро - использования, можно считать, что по масштабам современной энергетики потенциальные возможности использования энергии ветра практически не ограничены в любой местности.

Лишь немногие источники энергии имеют столь универсальное применение, как традиционный каменный уголь и сырая нефть, также существует множество причин, исключающих возможность резкого увеличения добычи угля. В США, согласно [2], где имеются богатые запасы дешевого угля, трудности их добычи связаны с проблемами охраны окружающей среды и действующим законодательством, так как большая часть месторождений угля, выходящая на поверхность, расположена в резервациях, национальных парках или в других заповедных зонах. В Западной Европе добыча угля очень дорогая и усложняется в связи с острым дефицитом рабочей силы. Вывоз угля и нефти из развивающихся стран требует значительных капиталовложений в инфраструктуру, что связано с очень большими затратами финансовых ресурсов и времени. По этим причинам возрастающая нехватка минерального сырья должна быть компенсирована другими источниками энергии с более специфичными потребительскими свойствами и менее развитыми в настоящее время. Атомная энергия, которую всего лишь недавно рекламировали как основной заменитель нефти, в настоящее время оценивается значительно более скептически. Причина этого и в участившихся авариях при эксплуатации станций, и в ожесточившихся требованиях к технике безопасности, и до сих пор не установленной величине затрат на захоронение радиоактивных отходов [2].

Энергия ветра не требует доставки энергетического сырья к месту потребления, также имеет безотходное производство, с ее использованием экономятся минеральные источники, запасы которых на Земле ограничены. В настоящее время существенно возрастает потребность в экологически чистых и дешевых источниках энергии. Поэтому важное значение приобретает проблема оценки и использования ветроэнергетических ресурсов (ВЭР), которые достаточно велики.

Следует отметить [3], что проблема освоения энергии ветра интересует исследователей уже давно. Большой вклад в развитие отечественной ветроэнергетики внесли в 20-30-е гг. - Н.В. Красовский и Н.В. Симонов, в 50-60-е гг. - Е.М. Фатеев и Г.А. Грегиевич, в 70-е гг. Я.И. Шефтер и др. В нашей стране вопросы ветроэнергетики начали разрабатываться сравнительно давно, однако до недавнего времени ветроэнергетике вообще и ее метеорологическим аспектам в частности не уделялось особого внимания. Всесторонний анализ свидетельствует о том, что несмотря на очевидную целесообразность использования ветроагрегатов, особенно в труднодоступных и отдаленных от энергосистем районах, они в нашей стране (в том числе в Сибири и на Дальнем Востоке) не находят соответствующего применения. Такая ситуация сложилась по ряду причин. Это и недооценка значимости вопрос экологии и экономики энергетических ресурсов, и распространенное мнение о якобы не конкурентоспособности ветроэнергетических установок, и неудовлетворительное обеспечение потребителей эффективной и надежной отечественной ветротехникой, и ряд других. Однако перемены, происходящие в нашей стране начали благоприятно сказываться и на решении данной проблемы. Ведь в конечном итоге потребителей-энергетиков интересует не энергопотенциал ветра вообще, а количество энергии, которое реально можно получить с помощью конкретных ветроагрегатов в том или ином районе.

Цель данной работы является исследование ветрового режима Ногинского района Московской области для оценки ветроэнергетического потенциала. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: 1) анализ ветрового режима; 2) оценка ветроэнергетического потенциала и ресурса в районе.

В ходе выполнения дипломного проекта были использованы данные метеорологических наблюдений за состоянием погоды с 1990 по 1999 год, а также справочник наблюдений.

Оглавление

- Введение

- Общие сведения о ветроэнергоресурсах

- Климатическая информация и её роль в энергетике

- Энергетические ресурсы ветра

- Виды энергоустановок

- Метеорологические факторы, характеризующие местоположение ветроустановок

- Физико-географические климатические особенности района

- Рельеф местности

- Циркуляции атмосферы

- Температурный режим

- Оценка ветровых ресурсов района

- Анализ ветрового режима

- Методика расчета кадастровых характеристик ветра

- Ветроэнергетический потенциал Заключение

- Список использованных источников

Заключение

В связи с обострившимися взаимоотношениями между энергетическими компаниями и бюджетными организациями, в особенности тех, которые входят в состав Министерства Обороны, возникают проблемы по своевременному обеспечению электроэнергией.

Эти проблемы препятствуют выполнению тех задач, которые стоят перед подразделением Министерством Обороны. Особо остро это сказалось зимой 2001 года, когда за долги по оплате электроэнергии отключались от электричества даже те части, которые несли боевое дежурство. В этих условиях наличие автономных источников электроэнергии является наиболее приемлемым способом. Наличие дизельных электростанций не снижает актуальности по использованию силы ветра для выработки электроэнергии.

В ходе выполнения дипломного проекта по оценке ветроэнергетического потенциала района, прилегающего к аэродрому Чкаловский, можно сделать следующие выводы:

Список литературы

24) Меторология и гидрология 1978 №7-129с.

25) Л.Ярас, Л.Хоффман, А.Ярас и др. Энергия ветра. Пер. с английского под ред. Я.И.Шефтера - М.: Мир, 1982 - 256 с.

26) Прикладная климатология, сборник трудов ВС под ред. д-ра м.н., проф. Борисенкова Е.П., Л., Гидрометеоиздат, 1990г. - 272с.

27) Вопросы прикладной климатологии, Сборник статей /под ред. д-р с.х.н. Ф.Ф.Давитая, Гидрометеоиздат, 1960 г.

28) Строительные нормы и правила СНиП, 2.01.07-85-М., Госстройиздат, 1986 г.

29) Бирман Б.А., Петрик В.П., Определение непрерывной продолжительности метеорологических явлений по нерегулярным наблюдениям. - Труды ВНИИИГМИ, вып.40, 1978 г.

30) Борисенко М.М., вертикальные профили ветра и температуры в нижних слоях атмосферы. -Труды, ГГО, вып.368, 1984 г.

31) Руководящий документ. Методические указания. Проведение изыскательских работ по оценке ветроэнергетических ресурсов для обоснования схем размещения и проектирования ветроэнергетических установок. РД 52.04.275-89 - М.: Госкомгидромет, 1991 - 56 с.

32) Маркус Т.А., Моррис Э.Н., Здания, климат, энергия, 1985 - 300 с.

33) Сборник работ Ленинградского Гидрометцентра, Гидрометеоиздат, В3(16), 1987 г.

34) Жимерин Д.Г. Проблемы развития энергетики, - Энергия, М., 1978 г. -285 с.

35) Козлов В.В. Энергетика природы, М.: Мысль - 1982 г. - 88 с.

36) Справочник по климату СССР. Вып. I, ч.III: Ветер. - Л.: Гидрометеоиздат, 1967 - 305 с.

37) Дробышев А.Д., Косвенные способы расчета режимных характеристик скорости ветра и ее неппрерывной продолжительности. - Труды, ЗСРНИИ, вып. 66.

38) Анапольская Л.Е. Режим скоростей ветра на территории СССР, Л., Гидрометеоиздат, 1961 г. - 200 с.

39) Марченко А.С., Анисимова ТМ., К вопросу о климатической обработке данных наблюдений. - Труды, НИИАК, 1964 г., вып.25.

40) Ресурсы поверхностных вод СССР. Т.2, ч.1, Гидрометеоиздат, 1972 г. - 526 с.

41) Дробышев А.Д., Определение вероятностных характеристик скоростей ветра различного временного осреднения с помощью стандартных монограмм. - Труды. ЗСРНИГМИ, вып.39, 1978 г.

42) Методические рекомендации по проведению ветроэнергетических расчетов для размещения ветроустановок. - ГГО им.Воейкова - Истра. 1988 - 47 с.

43) В.А.Минин, Г.С.Дмитриев. Перспективы развития ветроэнергетики на Кольском полуострове. -Апатит, 1998 - с.35-36