55
ностью ветрового потока. В частности, скорость ветра характеризуется
коэффициентом порывистости К
п
, который представляет собой отноше-
ние максимального порыва ветра за интервал Δτ к средней скорости
ветра на этом временном интервале. Методика сетевых метеорологиче-
ских наблюдений приборными средствами определяет измерение сред-
ней за 10 минут скорости ветра и максимального порыва за последую-
щие 2 минуты. Сопоставление результатов исследований ветрового по-
тенциала г. Томска показывает,
что среднегодовая скорость ветра в го-
роде равна 4,1 м/с, а с учетом порывов – 7,8 м/с [9]. Если учесть, что
мощность ветродвигателя пропорциональна кубу скорости ветра, то ис-
пользование энергии порывов ветра даст ощутимую прибавку мощно-
сти и энергии, генерируемой ветроэлектростанцией. Увеличение выра-
ботки энергии, при прочих равных условиях, приводит к снижению
ее
удельной стоимости и улучшению всех экономических показателей
станции.
Утилизация электроэнергии ВЭС, которая не может быть потреб-
лена нагрузками в конкретный момент времени, может производиться
автоматически управляемой балластной нагрузкой, включаемой на вы-
ход генератора станции параллельно реальным электроприемникам. В
качестве балластных нагрузок целесообразно использование электрона-
гревательных элементов, обеспечивающих горячее водоснабжение
и
электроотопление потребителей.
Статистика процентного распределения значений коэффициента
порывистости для ряда ветровых диапазонов позволяет определить воз-
можную выработку электроэнергии ВЭС с управляемым балластом. На-
пример, для г. Колпашево порывы ветра в диапазоне К
п
= 1…1,4 для
наиболее типичного диапазона скорости ветра 0 – 5 м/с составляют 54 %,
К
п
= 1,5…1,9 достигает 21,8 %, К
п
= 2,0…2,4 равен 13,8 %. Если учиты-
вать продолжительность порывов на уровне 17 % времени работы стан-
ции, что соответствует методике их измерения, то дополнительная вы-
работка электроэнергии, например для условий Колпашево, составит не
менее 60…70 %.
Согласовать зарядную мощность батареи аккумуляторов с избыт-
ком мощности ветрогенераторной системы позволяет регулирование
количества аккумуляторных батарей, а, следовательно, и ёмкости бата-
реи с помощью соответствующего управляющего устройства.
Структурная схема ВЭС с регулируемым количеством аккумуля-
торных батарей показана на рис. 11. На схеме обозначены ВД – ветро-
двигатель, Г – электромашинный генератор ветроэлектростанции, В –
выпрямитель, Н – блок полезных нагрузок, УУ – управляющее устрой-
ство, АБ – блок аккумуляторных батарей.