Анализ среднемесячных и среднегодовых скоростей ветра на территории Республики Башкортостан
Одним из основных методов оценки ветроэнергетического потенциала территории является анализ среднемесячных и среднегодовых показателей скорости ветра. С целью данного анализа были изучены данные о ветровом режиме за периоды наблюдений 2005 – 2016 гг. Все данные о скорости ветра в стандартные сроки наблюдений на высоте флюгера (10–12 м) были взяты из архива погоды, размещенного в электронном источнике www.rp5.ru [4].
В результате анализа показателей скорости ветра, была составлена таблица (табл. 2), в которой мы включили усредненные по месяцам данные о скорости ветра, которые позволят судить о целесообразности размещения ВЭУ на той или иной территории.
Таблица 2
Среднемесячные и среднегодовые скорости ветра на территории Республики Башкортостан, м/с
| Метеостанция | Месяц | Год | |||||||||||
| Уфа | 2,4 | 2,4 | 2,2 | 2,6 | 2,1 | 1,9 | 1,7 | 1,6 | 2,2 | 2,4 | 2,12 | ||
| Туймазы | 2,2 | 1,7 | 2,1 | 1,7 | 1,7 | 1,8 | 1,6 | 1,6 | 1,9 | 1,9 | 1,8 | 1,83 | |
| Стерлитамак | 1,9 | 1,8 | 1,9 | 1,6 | 1,6 | 1,8 | 1,4 | 1,3 | 1,9 | 1,7 | 2,1 | 1,75 | |
| Тукан | 1,5 | 1,1 | 1,6 | 1,7 | 1,7 | 1,4 | 1,8 | 1,3 | 1,4 | 1,3 | 1,4 | 1,6 | 1,48 |
| Белорецк | 1,2 | 1,2 | 1,5 | 1,7 | 1,8 | 1,6 | 1,7 | 1,3 | 1,4 | 1,4 | 1,5 | 1,5 | 1,48 |
| Архангельское | 2,6 | 2,2 | 2,3 | 2,7 | 1,7 | 2,2 | 1,7 | 1,9 | 2,4 | 2,5 | 2,9 | 2,58 | |
| Акъяр | 3,3 | 3,7 | 3,4 | 3,5 | 3,1 | 3,7 | 2,9 | 3,5 | 3,6 | 3,2 | 3,33 | ||
| Кизильское | 2,8 | 2,2 | 2,7 | 3,1 | 2,6 | 2,6 | 3,1 | 2,2 | 2,3 | 2,5 | 2,3 | 2,7 | 2,6 |
| Учалы | 2,2 | 1,7 | 2,9 | 3,3 | 2,9 | 2,9 | 3,5 | 2,3 | 2,5 | 2,3 | 2,8 | 2,3 | 2,63 |
| Зилаир | 2,2 | 2,6 | 2,7 | 2,4 | 2,1 | 2,5 | 2,5 | 2,4 | 2,4 | 2,32 | |||
| Караидель | 2,3 | 2,1 | 2,5 | 2,3 | 2,2 | 1,9 | 2,1 | 2,4 | 2,7 | 2,2 | |||
| Аксаково | 3,6 | 3,6 | 3,6 | 3,7 | 3,3 | 3,1 | 3,4 | 2,8 | 3,7 | 3,4 | 3,44 | ||
| Бирск | 3,3 | 3,1 | 2,9 | 3,1 | 2,7 | 2,5 | 2,6 | 2,4 | 2,3 | 2,8 | 2,8 | 3,1 | 2,8 |
| Кумертау | 3,5 | 3,8 | 3,6 | 3,4 | 3,3 | 3,4 | 3,2 | 3,3 | 3,7 | 3,5 | |||
| Аскино | 3,3 | 3,2 | 3,7 | 3,6 | 3,4 | 3,1 | 2,8 | 2,7 | 2,9 | 3,4 | 3,7 | 3,5 | 3,3 |
Как уже указывалось ранее, строительство ВЭУ и ВЭС на территориях, на которых скорости преобладающих ветров не превышают 3 м/с, бесперспективно.
Для большей наглядности был составлен график, показывающий распределение среднегодовой скорости ветра по различным районам Республики Башкортостан (рис. 4).
Рис. 4. Среднегодовые скорости ветрового потока на территории Республики Башкортостан
Проанализировав полученные данные можно с уверенностью сказать, что ряд областей на территории Республики Башкортостан однозначно не подходит для размещения на них ВЭУ и ВЭС. С другой стороны, выделяются ряд областей, формально подходящих для развития ветроэнергетики. Это территории Белебеевской возвышенности (метеостанция Аксаково), территория степного Зауралья (метеостанция Акъяр), а также территория Сакмаро-Бельской возвышенности (метеостанция Кумертау). На всех трех метеостанциях зафиксировано превышение порогового показателя скорости ветрового потока равного 3 м/с.
Также, вызывает интерес данные с метеостанции Аскино, которые по среднегодовому показателю скорости ветрового потока подходят для размещения ВЭУ и ВЭС, однако, в летний период показатель скорости ветрового потока становится ниже необходимой отметки.
Анализ удельной теоретической мощности ветрового потока
По результатам расчета удельной теоретической мощности ветрового потока (табл. 3), был проведен анализ полученных данных.
Для функционирования ВЭУ и ВЭС, согласно Николаеву, необходимо, чтобы удельная теоретическая мощность ветрового потока превышала 50 Вт/м2
Исходя из полученных результатов, мы видим, что среднегодовая удельная теоретическая мощность ветрового потока выше необходимого показателя только на метеостанции Кумертау. Однако, стоит заметить, что даже на данной метеостанции происходит уменьшение показателя удельной теоретической мощности ветрового потока в летний период.
Увеличение мощности ветрового потока в июле связано с увеличением средней скорости ветрового потока, а этот факт связан с разностью температур подстилающей поверхности.
Таблица 3
Удельная теоретическая мощность ветрового потока, Вт/м2
| Месяц | Год | ||||||||||||
| Уфа | |||||||||||||
| Туймазы | |||||||||||||
| Стерлитамак | |||||||||||||
| Тукан | |||||||||||||
| Белорецк | |||||||||||||
| Архангельское | |||||||||||||
| Акъяр | |||||||||||||
| Кизильское | |||||||||||||
| Учалы | |||||||||||||
| Зилаир | |||||||||||||
| Караидель | |||||||||||||
| Аксаково | |||||||||||||
| Бирск | |||||||||||||
| Кумертау | |||||||||||||
| Аскино |
Что касаемо метеостанций Аксаково и Акъяр, то на них фиксируется превышение показателя в 50 Вт/м2 в холодный период года, что объясняется действием Азиатского максимума.