Анализ амплитуды суточного хода средней скорости ветра
Для оценки эффективности работы ВЭС и ВЭУ необходимо, помимо приведенных выше показателей, учитывать также амплитуду суточного хода ветрового потока.
По результатам расчета амплитуды суточного хода средней скорости ветра была составлена таблица (таблица 4) со средними скоростями ветрового потока в различные часы дня.
Проведя анализ можно заметить, что средняя скорость ветрового потока в дневные часы всегда выше скорости ветрового потока в ночные часы. При том, амплитуда суточного хода средней скорости ветрового потока в летние месяцы резко возрастает. Если ночью средняя скорость ветра равна около 2 м/с, то в светлое время суток средняя скорость ветрового потока превышает 4 м/с. А на метеостанции Аскино, в мае, в 14 часов дня, среднемесячная скорость ветра равна 5 м/с.
Столь большая среднесуточная амплитуда среднемесячных скоростей объясняется довольно просто. Из-за нагрева земной поверхности, происходящего в результате высоких температур атмосферного воздуха, возникает разность в атмосферном давлении над различными участками земли, что в свою очередь усиливает ветровой режим данной территории.
Зимой же таких процессов не происходит, средняя скорость выше, чем летом, она более стабильна в течение суток.
Сравнив среднюю скорость летних месяцев со скоростью ветра летних месяцев в дневное время, мы можем с уверенностью говорить, что использование малых ВЭУ в таких условиях является вполне допустимым. Такие установки применяются в производстве электроэнергии для фермерских хозяйств и бытовых помещений, что особенно актуально для степного Зауралья (метеостанция Акъяр).
Таблица 4
Амплитуда суточного хода средней скорости ветра, м/с
| Срок | Месяц | Год | |||||||||||
| Акъяр | |||||||||||||
| 02:00 | 3,2 | 3,1 | 3,1 | 2,7 | 2,5 | 2,2 | 2,4 | 2,4 | 2,2 | 2,8 | 3,2 | 3,0 | 2,7 |
| 05:00 | 3,1 | 3,0 | 3,2 | 2,7 | 2,6 | 2,3 | 2,4 | 2,4 | 2,3 | 2,7 | 3,1 | 2,9 | 2,7 |
| 08:00 | 3,0 | 3,1 | 3,3 | 3,1 | 3,2 | 2,9 | 3,0 | 2,7 | 2,2 | 2,8 | 3,1 | 2,9 | 3,0 |
| 11:00 | 3,0 | 3,1 | 3,8 | 4,4 | 4,4 | 3,8 | 4,0 | 3,5 | 3,5 | 3,8 | 3,6 | 3,1 | 3,7 |
| 14:00 | 3,1 | 3,4 | 4,3 | 4,8 | 4,9 | 4,2 | 4,2 | 4,1 | 4,1 | 4,5 | 4,1 | 3,3 | 4,1 |
| 17:00 | 3,2 | 3,2 | 4,2 | 4,6 | 4,6 | 4,2 | 4,4 | 4,2 | 4,1 | 4,0 | 3,8 | 3,2 | 4,0 |
| 20:00 | 3,2 | 3,2 | 3,5 | 3,2 | 3,5 | 3,3 | 3,5 | 3,0 | 2,5 | 3,1 | 3,4 | 3,2 | 3,2 |
| 23:00 | 3,2 | 3,2 | 3,4 | 2,8 | 2,6 | 2,4 | 2,6 | 2,5 | 2,4 | 3,0 | 3,2 | 3,2 | 2,9 |
| Аксаково | |||||||||||||
| 02:00 | 3,4 | 3,1 | 3,3 | 3,2 | 2,3 | 2,0 | 2,0 | 2,1 | 2,2 | 3,2 | 3,6 | 3,9 | 2,8 |
| 05:00 | 3,3 | 2,9 | 3,0 | 3,3 | 2,3 | 1,9 | 2,1 | 2,0 | 2,5 | 3,2 | 3,4 | 3,9 | 2,8 |
| 08:00 | 3,3 | 3,0 | 3,2 | 3,4 | 2,9 | 2,6 | 2,7 | 2,3 | 2,3 | 3,2 | 3,4 | 3,9 | 3,0 |
| 11:00 | 3,3 | 3,2 | 3,7 | 4,2 | 4,0 | 3,6 | 4,0 | 3,5 | 3,5 | 3,8 | 3,7 | 3,8 | 3,7 |
| 14:00 | 3,5 | 3,6 | 4,2 | 4,7 | 4,5 | 3,9 | 4,3 | 4,0 | 3,9 | 4,5 | 4,2 | 4,0 | 4,1 |
| 17:00 | 3,4 | 3,5 | 4,4 | 4,5 | 4,5 | 4,0 | 4,3 | 4,0 | 3,8 | 4,1 | 3,6 | 3,9 | 4,0 |
| 20:00 | 3,3 | 3,2 | 3,5 | 3,5 | 3,4 | 3,1 | 3,2 | 2,9 | 2,3 | 3,3 | 3,6 | 4,0 | 3,3 |
| 23:00 | 3,4 | 3,3 | 3,3 | 3,2 | 2,3 | 2,1 | 2,1 | 2,1 | 2,3 | 3,4 | 3,6 | 4,0 | 2,9 |
| Аскино | |||||||||||||
| 02:00 | 3,2 | 3,1 | 3,4 | 2,8 | 2,1 | 1,9 | 1,7 | 1,7 | 2,2 | 2,9 | 3,6 | 3,5 | 2,7 |
| 05:00 | 3,3 | 3,1 | 3,4 | 2,9 | 2,1 | 1,7 | 1,6 | 1,8 | 2,2 | 3,0 | 3,6 | 3,6 | 2,7 |
| 08:00 | 3,4 | 3,1 | 3,3 | 3,1 | 2,6 | 2,4 | 2,1 | 1,9 | 2,2 | 3,0 | 3,6 | 3,6 | 2,9 |
| 11:00 | 3,4 | 3,2 | 3,8 | 4,0 | 4,1 | 3,9 | 3,5 | 3,2 | 3,4 | 3,6 | 3,8 | 3,5 | 3,6 |
| 14:00 | 3,5 | 3,5 | 4,3 | 4,9 | 5,0 | 4,8 | 4,2 | 4,1 | 4,4 | 4,2 | 4,1 | 3,6 | 4,2 |
| 17:00 | 3,4 | 3,4 | 4,4 | 4,9 | 5,1 | 4,7 | 4,5 | 4,2 | 4,1 | 4,0 | 3,7 | 3,5 | 4,1 |
| 20:00 | 3,3 | 3,2 | 3,6 | 3,7 | 3,9 | 3,4 | 3,3 | 2,7 | 2,5 | 3,2 | 3,6 | 3,6 | 3,3 |
| 23:00 | 3,3 | 3,1 | 3,4 | 2,8 | 2,4 | 2,1 | 1,8 | 1,8 | 2,3 | 3,1 | 3,6 | 3,5 | 2,8 |
| Кумертау | |||||||||||||
| 05:00 | 3,6 | 3,4 | 3,8 | 3,4 | 2,9 | 2,7 | 2,9 | 2,6 | 2,9 | 3,3 | 3,6 | 3,8 | 3,3 |
| 08:00 | 3,3 | 3,8 | 3,9 | 3,8 | 3,1 | 2,9 | 2,9 | 2,9 | 3,1 | 3,4 | 3,6 | 3,9 | 3,4 |
| 14:00 | 3,9 | 4,2 | 4,3 | 3,9 | 4,1 | 3,9 | 4,1 | 3,6 | 4,1 | 3,6 | 4,0 | 4,5 | 4,0 |
| 20:00 | 3,8 | 4,0 | 4,2 | 3,7 | 3,3 | 3,3 | 3,8 | 3,1 | 2,8 | 3,2 | 3,9 | 4,3 | 3,6 |
Для большей наглядности был построен график суточного хода среднегодовой скорости ветра (рис. 5) и график суточного хода средней скорости ветра в мае (рис. 6).
Рис. 5. Суточный ход среднегодовой скорости ветра
Рис. 6. Суточный ход средней скорости ветра в мае
Анализируя полученные графики можно отметить, что распределение суточного хода скорости ветра метеостанции Кумертау более линейное. Тогда как на трех остальных метеостанциях (Акъяр, Аксаково и Аскино) суточный ход скорости ветра более подвержен изменению под действием смены дня и ночи. Также, необходимо отметить тот факт, что в мае это неравномерность достигает максимальных значений. Разница между дневной и ночной скоростью ветрового потока имеет двукратное превышение.