Цель данной статьи - представить анализ современного методического и программного обеспечения для оценки ветроэнергетического потенциала и рассмотреть особенности разработанной программы Wind-MCA. В статье представлен краткий обзор современного состояния и перспектив развития ветроэнергетики в мире и России. Изложены методические подходы и существующее программное обеспечение для оценки ветроэнергетического потенциала. Рассматриваются преимущества и недостатки источников исходной информации для оценки ветроэнергетического потенциала - данные спутниковых наблюдений, наземных метеостанций и климатических справочников. Приводятся характеристика и описание возможностей для оценки ветроэнергетического потенциала программы Wind-MCA, которая использует в качестве исходных данных статистически необработанные данные наземных метеостанций. Это позволяет обеспечить решение ряда задач, в которых требуется оценка ветроэнергетического потенциала с дифференциацией по направлениям ветра, часового ветроэнергетического потенциала во взаимосвязи с другими климатическими данными. Рассматривается применение Wind-MCA для решения такого вида задач. Представлена методика учета влияния рельефа местности на скорость ветра в зависимости от его направления, приведены результаты оценки ветроэнергетического потенциала для района с. Аян Хабаровского края. Изложен подход к оценке вариантов распределенного размещения сетевых ветроэлектростанций для уменьшения влияния краткосрочной изменчивости скорости ветра на колебания мощности станций. Приведены результаты моделирования выработки электроэнергии ветроэлектростанциями при их концентрированном и распределенном размещении в Кабанском районе Республики Бурятия. Представлен реализованный в Wind-MCA новый подход к учету влияния обледенения лопастей на выработку электроэнергии ветроэнергетическими установками. Приведены результаты расчета ветроэнергетического потенциала для различных районов востока России. Среднегодовые потери электроэнергии из-за обледенения варьируются в исследованных районах от 6,2 до 23,7%.
The purpose of this article is to present the analysis of modern methodology and software for assessing the wind energy potential and consider the features of the developed Wind-MCA program. The article provides a brief overview of the current state and development prospects of wind energy in the world and in Russia. Description is given to the methodical approaches and existing software for assessing the wind energy potential. Advantages and disadvantages of the sources of initial information (satellite observation data, meteorological station data, climate reference data) for assessing the wind energy potential are considered. Description is given to the Wind-MCA software features for assessing the wind energy potential. The program uses statistically unprocessed data from meteorological stations. This enables the solution of a number of problems requiring estimation of the wind energy potential with differentiation in wind directions, as well as the hourly wind energy potential in combination with other climatic data. The application of Wind-MCA is discussed for solving these types of problems. The methods of accounting a terrain relief effect on the wind speed depending on its direction is presented. Assessment results of the wind energy potential for the area of the Ayan settlement, Khabarovsk Territory are given. An approach to assessing the options for the distributed location of network wind farms to reduce the effect of short-term variability of wind speed on station power fluctuations is described. The simulation results of electric energy generation by wind power plants under their concentrated and distributed siting in the Kabansky district of the Republic of Buryatia are given. A new Wind-MCA-implemented approach to accounting the effect of blade icing on power generation by wind power plants is presented. The results of the wind energy potential calculation for various regions of eastern Russia are provided. The average annual electricity losses in the studied areas due to icing vary from 6.2 to 23.7%.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.