Анализ энергетических характеристик ветроэлектрических установок
https://doi.org/10.25206/1813-8225-2023-185-58-64
Аннотация
Использование ветроэлектрических установок стремительно растет, несмотря на продолжающийся рост добычи традиционных ископаемых ресурсов. В данной работе проведен анализ энергетических характеристик реальных моделей ветроэлектрических установок и распространенных среди научного сообщества полиномов, описывающих зависимость выходной мощности ветроэлектрических установок от ветра. В статье рассматриваются 82 модели ветроэлектрических установок с горизонтальной осью вращения, номинальной мощностью до 100 кВт и способом ограничения частоты вращения в рабочем режиме pitch control. Был проведен расчет потенциальной генерации каждой ветроэлектрической установки на нефтегазовом месторождении за период двадцать лет с интервалом в один час, рассчитан коэффициент использования установленной мощности, после чего значения сравнивались с результатами расчетов по полиномам других авторов. Полученные результаты могут быть широко применены при моделировании режимов работы ветроэлектрических электростанций и позволят повысить точность технико-экономических обоснований реализации автономных систем электроснабжения.
Об авторах
А. А. Бельский
Санкт-Петербургский горный университет
Россия
Россия
Бельский Алексей Анатольевич - кандидат технических наук, доцент кафедры электроэнергетики и электромеханики СПГУ.
Санкт-Петербург
AuthorID (РИНЦ) 743832
AuthorID (SCOPUS) 56367311300
А. И. Замятин
Санкт-Петербургский горный университет
Россия
Россия
Замятин Алексей Игоревич - аспирант кафедры электроэнергетики и электромеханики СПГУ.
Санкт-Петербург
AuthorID (SCOPUS) 57220047983
Список литературы
1. Renewable capacity statistics 2020 // International renewable energy agency (IRENA). 2020. 66 р. ISBN 978-92-9260-239-0.
2. Cherepovitsyn A. E., Tsvetkov P. S., Evseeva O. O. Critical analysis of methodological approaches to assessing sustainability of arctic oil and gas projects // Journal of Mining Institute. 2021. Vol. 249. P. 463–478. DOI: 10.31897/PMI.2021.3.15.
3. Zhukovskiy Y. [et al]. Scenario Modeling of Sustainable Development of Energy Supply in the Arctic // Resources. 2021. Vol. 10 (12). 124. 25 p. DOI: 10.3390/resources10120124.
4. Stroykov G., Cherepovitsyn A. Y., Iamshchikova E. A. Powering multiple gas condensate wells in Russia’s arctic: Power supply systems based on renewable energy sources // Resources. 2020. Vol. 9 (11). 130. 15 p. DOI: 10.3390/resources9110130.
5. Возобновляемые источники энергии как новый шаг развития для нефтегазовых компаний // KPMG. 2019. 25 c.
6. Sychev Y. A., Zimin R. Y. Improving the quality of electricity in the power supply systems of the mineral resource complex with hybrid filter-compensating devices // Journal of Mining Institute. 2021. Vol. 247. P. 132–140. DOI: 10.31897/PMI.2021.1.14.
7. Abramovich B. N., Bogdanov I. A. Improving the efficiency of autonomous electrical complexes of oil and gas enterprises // Journal of Mining Institute. 2021. Vol. 249. P. 408–416. DOI: 10.31897/PMI.2021.3.10.
8. Шклярский Я. Э., Васильков О. С. Разработка алгоритма определения мест подключения систем накопления электроэнергии // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2021. № 4. С. 165–173. DOI: 10.24412/2071-6168-2021-4-165-173.
9. Батуева Д. Е. [и др.]. Традиционная углеводородная энергетика в рамках устойчивого развития // О продвижении принципов «зеленой» экономики в целях ускорения научно-технологического прогресса: конф. 2020. С. 12–13. DOI: 10.38006/907345-65-2.2020.12.13.
10. Игошева А. А. Обзор динамики и структуры фонда нефтяных скважин в России // Инновационная наука. 2018. №. 11. С. 71–74.
11. Рыженко В. Ю. Нефтяная промышленность России: состояние и проблемы // Перспективы науки и образования. 2014. № 1 (7). С. 300–314.
12. Шайхисламов Р. М., Рябов С. Ю., Репчук С. В. Методика анализа и оценка перспектив освоения нефтяных месторождений по геолого-физической характеристике. URL: https://www.lib.tpu.ru/fulltext/c/2015/C11/V2/047.pdf (дата обращения: 10.06.2022).
13. Upadhyay S., Sharma M. P. A review on configurations, control and sizing methodologies of hybrid energy systems // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2014. Vol. 38. P. 47–63. DOI: 10.1016/j.rser.2014.05.057.
14. Sawle Y., Gupta S. C., Bohre A. K. Review of hybrid renewable energy systems with comparative analysis of off-grid hybrid system //Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2018. Vol. 81. P. 2217–2235. DOI: 10.1016/j.rser.2017.06.033.
15. Батуева Д. Е., Шклярский Я. Э., Ревин И. Е. Анализ данных генерации электроэнергии в ветродизельном комплексе с использованием алгоритма SSA // Известия СПбГЭТУ «ЛЭТИ». 2021. № 6. С. 69–77.
16. Жуковский Ю. Л. [и др.]. Классификация инструментов инвестиционной поддержки технологий интегрированных энергетических систем // Российский экономический интернет-журнал. 2019. № 3. С. 29.
17. Zhukovskiy Y. L. [et al.]. Analysis of technological changes in integrated intelligent power supply systems // Innovation-Based Development of the Mineral Resources Sector: Challenges and Prospects-11th Conference of the Russian-German Raw Materials. St. Petersburg: Saint-Petersburg mining university, 2018. Vol. 1. P. 249–258.
18. Al-Falahi M. D. A., Jayasinghe S. D. G., Enshaei H. A review on recent size optimization methodologies for standalone solar and wind hybrid renewable energy system // Energy conversion and management. 2017. Vol. 143. P. 252–274. DOI: 10.1016/j.enconman.2017.04.019.
19. Borowy B. S., Salameh Z. M. Methodology for optimally sizing the combination of a battery bank and PV array in a wind/ PV hybrid system // IEEE Transactions on energy conversion. 1996. Vol. 11 (2). P. 367–375. DOI: 10.1109/60.507648.
20. Rajanna S., Saini R. P. Development of optimal integrated renewable energy model with battery storage for a remote Indian area // Energy. 2016. Vol. 111. P. 803–817. DOI: 10.1016/j.energy.2016.06.005.
21. Лаврик А. Ю. [и др.]. Особенности выбора оптимального состава ветро-солнечной электростанции с дизельными генераторами // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2020. Т. 22, № 1. С. 10–17. DOI: 10.30724/1998-9903-2020-22-1-10-17.
22. Askarzadeh A., dos Santos Coelho L. A novel framework for optimization of a grid independent hybrid renewable energy system: A case study of Iran // Solar Energy. 2015. Vol. 112. P. 383–396. DOI: 10.1016/j.solener.2014.12.013.
23. Бельский А. А. Ветроэлектрическая установка с регулированием мощности за счет вывода ветроколеса из-под ветра // Естественные и технические науки. 2013. № 1. С. 185–188.
24. Пат. 2021621667 Российская Федерация. База данных ветроэлектрических установок с горизонтальной осью вращения мощностью от 1 до 100 кВт / Бельский А. А., Замятин А. И., Васильева Н. В. № 2021621537; заявл. 27.07.21; опубл. 05.08.21, Бюл. № 8.
25. Data Access Viewer // NASA Power. URL: https://power. larc.nasa.gov/data-access-viewer/ (дата обращения: 10.06.2022).
26. Tayyib M., Odden J. O., Saetre T. O. Irradiance dependent temperature coefficients for MC solar cells from Elkem solar grade silicon in comparison with reference polysilicon // Energy Procedia. 2014. Vol. 55. P. 602–607. DOI: 10.1016/j.egypro.2014.08.032.
27. Moeini B., Haack H., Fairley N. [et al.]. Box plots: A simple graphical tool for visualizing overfitting in peak fitting as demonstrated with X-ray photoelectron spectroscopy data // Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena. 2021. Vol. 250. 147094. DOI: 10.1016/j.elspec.2021.147094ff.ffhal-03298446.
Рецензия
Для цитирования:
Бельский А.А., Замятин А.И. Анализ энергетических характеристик ветроэлектрических установок. Омский научный вестник. 2023;(1):58-64. https://doi.org/10.25206/1813-8225-2023-185-58-64
For citation:
Belsky A.A., Zamyatin A.I. The analysis of power curves of wind power plants. Omsk Scientific Bulletin. 2023;(1):58-64. (In Russ.) https://doi.org/10.25206/1813-8225-2023-185-58-64
Просмотров:
2
JATS XML
Послать статью по эл. почте 