Расчеты ветроэнергетических ресурсов зависят от типа ви-троустановкы, так как последняя определяет, какая часть ветровой энергии будет преобразована в электрическую энергию. Эта величина для ветроагрегатов может отличаться в несколько раз, в зависимости от КПД установки, длины лопастей, высоты башни ветряка.
Поэтому расчет ветроэнергетических ресурсов далее проводится для конкретного типа ветроустановок ВЭУ-075. Установка ВЭУ-075 предназначена для обеспечения электроэнергией небольших объектов. Она применяется как в местах, где отсутствует сетей-на энергия (туристические лагеря, полевые фермерские базы, приусадебные участки, питания различных мелких автономных комплексов), так и в качестве резервного источника электроэнергии для частных домов.
Ее расчетная мощность составляет 750 Вт при расчетной скорости ветра 7,5 м / с. Стартовой скоростью ветра, при которой она начинает работать, есть 2,5 м / с, максимальной - 50 м / с. Установка используется во многих регионах Украины. Высота башни, на которую устанавливается ветродвигатель, равна 11 м, поэтому для расчетов выработки энергии ВЭУ сначала нужно осуществить приведение среднемесячных скоростей ветра до высоты 11 м над поверхностью земли. Необходимость приведения средних скоростей ветра до одной высоты определяется различием расположения относительно поверхности земли приборам скорость ветра. На метеостанциях Украины приборы располагаются на высотах от 8 м (Плай, Закарпатская область) до 20 м (Хуст, Закарпатская область; Севастополь, Крым). Известно, что в обычных условиях скорость ветра с высотой увеличивается. Поэтому для использования данных скоростей ветра их необходимо привести к одной высоты. Методики оценки ветроэнергетических ресурсов на различных уровнях (локальном и региональном) представлены во многих работах, однако наиболее целесообразно воспользоваться методикой предложенной производителем установки ВЭУ-075.
Ожидаемый выработка энергии ветроэнергетической установкой зависит, во-первых, от расчетной скорости ветра, при которой мощность установки равна ее расчетной мощности. Для ВЭУ-075 расчетная скорость составляет 7,5 м / с, расчетная мощность - 750 Вт. Вторая точка зрения поддерживает использование средних показателей скорости ветра. Такую позицию занимают большинство производителей ви-троустановок, поэтому применяют их для анализа работы своих ветро-установок [8, 9].
На данном уровне исследований мы предлагаем пользоваться второй точкой зрения по следующим причинам:
• Использование показателей среднесуточной, среднемесячной или среднегодовой скоростей ветра может дать только приближенную оценку из-за того, что распределение скорости ветра за время не подчиняется полностью закона Гаусса. Однако использование других показателей скорости ветра, в частности их повторяемости, если они базируются на метеоданных, также исходят из показателя средней скорости ветра, берется за интервал 10 минут через каждые 3 часа 8 раз в сутки. Такой показатель в любых методов использования может дать только приближенную оценку.
• Для ветроэнергетических ресурсов характерны значительные межгодовые и мижмисячни изменения в течение разных лет: летние действительны ветроэнергетические ресурсы могут варьироваться на величину до 20%. Есть характерны значительные годовые колебания ветроэнергетических ресурсов, из-за чего невозможно увеличить точность их расчетов.
• климатологических смысл средних величин заключается в том, что «многолетние средние значения элементов климата можно рассматривать как многолетние суммы влияния тех или иных факторов: сумма солнечной радиации, ... сумма кинетической энергии ветра» [10, с. 6.]. А в долгосрочной перспективе нас интересуют именно суммы выработки энергии ВЭУ за различные периоды, а не текущие значения величин мощности ветроустановок.