Корреляция данных и определение долгосрочной скорости ветра

 

Была проведена корреляция между данными NCAR и мониторинговой мачты вблизи г. Астана для определения силы соотношения между этими двумя наборами данных и с целью спрогнозировать долгосрочную скорость ветра на рассматриваемой площадке вблизи г. Астана. В течение коротких промежутков времени могут возникнуть естественные различия в скорости ветра на площадках, находящихся друг от друга на некотором расстоянии. Таким образом, чтобы минимизировать этот эффект и учесть тот факт, что данные NCAR располагают лишь 6-ти часовыми усредненными значениями, то корреляция проводилась с использованием среднесуточных значений имеющихся данных. Результаты корреляции представлены в Таблице 1-13.

 

Таблица 1-13 Результаты корреляции данных NCAR и мониторинговой мачты Астана (среднесуточные значения для обоих наборов данных)

Площадка	Результат соотношения	Местная средняя скорость ветра (м/с)	Средняя скорость ветра на базовой площадке (м/с)	Перекрывающая скорость ветра на базовой площадке (м/с)	Местная долгосрочная средняя скорость ветра (м/с)
Астана	91.1%	6.45	4.02	4.00	6.48

 

Результаты свидетельствуют об достаточно сильной корреляции между данными, собранными на мониторинговой площадке, и контрольными данными NCAR, что подтверждает пригодность данных NCAR для проведения дальнейшего анализа.

Так как наличие данных с мониторинговой мачты составляет менее 100%, среднее значение среднесуточных данных отличается от среднего значения 10-ти минутных данных (см. Раздел 1.1.3). В виду того, что 10-ти минутные данные являются более показательными для рассматриваемой площадки, то для учета этой разницы была выполнена соответствующая поправка. С учетом поправки долгосрочная скорость ветра составила:

 

Таблица 1-14 Долгосрочная скорость ветра на площадке Астана на высоте 51,2 м

Площадка	Долгосрочная скорость ветра (м/с)
Астана	6,54

 

Скорость ветра на уровне ротора

 

Для более точной оценки выработки энергии необходимо рассчитать скорость ветра на мониторинговой площадке на уровне ротора. Предложенная высота расположения ротора для площадки Астана составляет 80 м н.у.з. Так как на мониторинговой мачте данные на такой высоте не записывались, то для выяснения характеристик ветрового сдвига вблизи г. Астана был проведен анализ ветрового сдвига, и скорость ветра на уровне ротора была экстраполирована с помощью данных, собранных на верхнем уровне мониторинговой мачты. Результаты анализа представлены в Таблице 1-15.

 

Таблица 1-15 Результаты экстраполяции скорости ветра на уровне ротора для мониторинговой мачты Астана

Мачта	Высота анемометра	Долгосрочная скорость ветра на исследуемой высоте (м/с)	Средняя долгосрочная скорость ветра на уровне ротора (м/с)	Среднее значение экспоненты ветрового сдвига
Астана	51,2 м	6,54	7,25	0,22

 

АРКАЛЫК

Описание площадки

 

Площадка Аркалык находится в центре Костанайской области РК (Рис. 1-26) всего в 4 км от г. Аркалык. На основе фотографий и топографической информации можно сделать заключение о том, что данный регион представляет собой достаточно плоскую поверхность с редкими небольшими холмами, покрытыми низкорослой травянистой растительностью.

Рис. 1-26 Месторасположение метеомачты Аркалык (источник: Google Earth)

При проведении оценки использовались данные ветрового мониторинга вблизи г. Аркалык, который длился с 26/09/2006 по 23/10/2007.

 

 

Оборудование для ветрового мониторинга

Метеомачта Аркалык представляет собой 50-ти метровую трубообразную башню с установленными на ней анемометрами на высоте 51, 49 и 27 м н.у.з. и флюгерами - на высоте 49 и 26 м н.у.з. Температура на площадке измерялась на высоте 49 и 26 м н.у.з. Давление фиксировалось на высоте 4 м н.у.з. Фотоснимок метеомачты Аркалык представлен ниже.

 

 

Рис. 1-15 Фотоснимок метеомачты Аркалык ориентацией на восток (снимок сделан специалистами РВ во время установки мачты)

Краткая информация о месторасположении метеомачты Аркалык и конфигурации установленных приборов представлены в Таблице 1-16. Конфигурация приборов, установленных на метеомачте Аркалык, в основном, соответствуют стандартам IEA / IEC.

 

Таблица 1-16 Информация о датчиках, установленных на метеомачте Аркалык

Высота мачты