Климатологическая оценка ветроэнергетического потенциала на различных высотах: на примере Юго-Востока Европейской территории России тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.30, доктор географических наук Рыхлов, Александр Богданович

• Рыхлов, Александр Богданович
• доктор географических наук
• 2012

Оглавление диссертации доктор географических наук Рыхлов, Александр Богданович

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ОЦЕНКИ ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ

1.1. Краткий очерк развития ветроэнергетики

1.2. Основы теории утилизации энергии ветра

1.3. Развитие требований ветроэнергетики к

климатологическому обеспечению

1.4. Учет местных климатологических особенностей в ветроэнергетике

1.5. Анализ качества исходных данных

2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ВЫРАВНИВАНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТЕЙ ВЕТРА

2.1. Развитие учения о выравнивании распределения скоростей ветра

2.2. Принципы выбора оптимального теоретического закона распределения скоростей ветра

2.3. Оценка параметров оптимального закона распределения

2.4. Совмещение и обобщение законов распределения

2.5. Обобщение законов распределения по территории и высоте

3. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ СРЕДНЕЙ СКОРОСТИ

ВЕТРА С ВЫСОТОЙ

3.1 Методы построения вертикальных профилей ветра

3.2. Вертикальные профили климатических параметров ветра

4. КЛИМАТО-ИНФОРМАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ РЕШЕНИЯ ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ

4.1. Метод оценки средней скорости ветра на различных

уровнях

4.2. Метод оценки производительности ВЭУ

4.3. Методы оценки эксплуатационных характеристик ВЭУ

5. ЗАКОНОМЕРНОСТИ СИЛЫ И ИЗМЕНЧИВОСТИ ВЕТРА

ВБЛИЗИ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ

5.1. Особенности циркуляции атмосферы в регионе

5.2. Характеристика подстилающей поверхности

5.3. Ветер вблизи земной поверхности

5.4. Мощность ветрового потока

5.5. Длительность энергоактивных и слабых ветров

6. ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ ЮГО-ВОСТОКА ЕТР

НА РАЗЛИЧНЫХ ВЫСОТАХ

6.1. Общие закономерности географического распределения характеристик ветроэнергетического потенциала

6.2. Изменение ветроэнергетического потенциала во времени

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Климатологическая оценка ветроэнергетического потенциала на различных высотах: на примере Юго-Востока Европейской территории России»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Важным условием экономического развития общества является рациональное использование и экономия топливно-энергетических ресурсов. В достижении этой цели может помочь вовлечение в хозяйственный оборот возобновляемых источников энергии. Их внедрение не только снизит все возрастающие темпы истощения топливно-сырьевой базы, но и окажет благоприятное влияние на состояние окружающей среды. В последние годы при разработке новых технологий получения энергии очень большое внимание уделяют освоению ветроэнергоресурсов. Современный опыт эксплуатации ветроэнергетических установок (ВЭУ), преимущественно в странах с ограниченными углеводородными ресурсами, показывает, что в ряде мест себестоимость производимой ими электроэнергии успешно конкурирует с традиционной энергетикой. Это открывает новые перспективы в решении энергетических проблем регионов и государств. Однако проблема поиска перспективных площадок для размещения ВЭУ окончательно не решена и требует целенаправленных исследований ветрового режима различных территорий не только вблизи земной поверхности, но и на различных высотах приземного слоя атмосферы.

Метеорологические аспекты проблемы ветроэнергетики активно дебатируются в рамках Всемирной метеорологической организации. В нашей стране также отмечается повышение интереса к этой проблеме, однако метеорологи еще в недостаточной степени привлечены к ее решению. Анализ литературы, посвященной как изучению ветрового режима вообще и ветроэнергетике в особенности, свидетельствует, что Юго-Восточная территория России (ЮВ ЕТР) в этом отношении является менее изученной по сравнению с другими регионами, например, северо-запада России [М.М. Борисенко, 2007], Кольского полуострова [В.А. Минин, 2001], Татарстана [P.C. Адрахманов, Ю.П.

Переведенцев, 1992; Ю.П. Переведенцев, A.A. Николаев, 2002], Прикамья [А.Д. Дробышев, 1997], Сибири [А.Д. Дробышев, 1973] и др.

Целью диссертационной работы является разработка статистических методов восстановления режима скоростей ветра на различных высотах приземного слоя атмосферы по наземным метеорологическим наблюдениям, позволяющих надежно оценить ветроэнергетический потенциал и раскрыть его пространственно-временные особенности на ЮВ ЕТР.

В контексте сформулированной цели решались следующие задачи:

• детальное изучение режима скоростей ветра на высоте флюгера в рассматриваемом регионе;

• научное обоснование выбора теоретического закона распределения скоростей ветра на высоте флюгера и на различных высотах приземного слоя атмосферы;

• разработка принципов совмещения законов распределения скоростей ветра во времени и их обобщения по территории, параметризация законов распределения;

• изучение закономерностей изменения средних скоростей ветра с высотой и их особенностей в различных частях региона;

• разработка методики климатологической оценки режима скоростей ветра на различных высотах в зависимости от их значений на высоте флюгера;

• оценка ветроэнергетических ресурсов региона и построение карт их географического распределения на различных высотах.

Научная новизна исследования:

• систематизированы и оценены основные пространственно-временные закономерности режима скоростей ветра на ЮВ ЕТР;

• выявлен оптимальный теоретический закон распределения скоростей ветра, соответствующий эмпирическому ветровому режиму;

• впервые доказано, что в результате применения дополнительных процедур, геометрически подобные распределения скоростей ветра в различное вре-

мя года независимо от местоположения можно совместить и обобщить, что позволяет районировать территорию по скоростному режиму ветров;

• выявлено, что в нижнем 150-метровом слое атмосферы изменение с высотой средних скоростей ветра может быть выражено как степенной, так и логарифмической формулами, однако параметры функции высоты в ряде регионов существенно отличаются от стандартных значений;

• разработана новая методика климатологической оценки режима скоростей ветра на различных высотах, являющегося основой расчета потенциальных и утилизируемых ветроэнергетических ресурсов;

• на основе выявленных закономерностей впервые оценены ветроэнергетические ресурсы в регионе на различных высотах.

Объект и предмет исследования.

Ветровой режим на юго-востоке Европейской территории России. Параметризация теоретических законов распределения скоростей ветра. Вертикальные профили средних скоростей ветра и их вероятностные распределения. Ветроэнергетический потенциал территории, пространственные закономерности его распределения.

Положения выносимые на защиту:

• Использование преобразования переменной в теоретических законах распределения скоростей ветра от конкретных значений к их отношениям к средней позволяет совмещать во времени и обобщать по территории эти распределения, а также получить обобщенный для региона закон, соответствующий реальному ветровому режиму;

• Параметры обобщенного закона распределения скоростей ветра, определенные по наземным наблюдениям, применимы для различных высот приземного слоя атмосферы;

• Для оценки среднего многолетнего значения скорости ветра на высоте оси ветроколеса могут с успехом использоваться как логарифмическая, так и

степенная формулы, параметры которых определяются установленными соотношениями;

• Параметры функции изменения средней скорости ветра с высотой связаны со средней скоростью на уровне ветроизмерительного прибора найденными уравнениями регрессии;

• Построенные карты распределения ветроэнергетического потенциала на восьми высотных уровнях приземного слоя атмосферы раскрывают возможности использования энергии ветра на ЮВ ЕТР и позволяют в каждой административной области региона выявить перспективные места расположения ВЭУ.

Исходные данные и методики исследования. В ходе выполнения диссертационной работы были использованы опубликованные официальные справочные материалы. В работе использованы результаты экспедиционных работ, выполненных с участием автора, по измерению скоростей ветра на высотах 14 и 59 м на юго-востоке Саратовской области в период март-май 2004 г.

В основу исследований положены методы математической статистики, математического моделирования и ГИС технологии. Широко применялся метод сравнительного анализа.

Достоверность результатов обеспечивается использованием достаточно больших массивов исходной информации, оценкой их надежности и применением оптимальных методов статистической обработки.

Практическая значимость работы. Результаты работы были использованы Правительством Саратовской области для технико-экономического обоснования схем размещения парка ветроэнергетических установок (ВЭУ), оценки предполагаемой величины вырабатываемой энергии, стоимостных показателей и сроков окупаемости проекта.

Разработанные в диссертации научные подходы, принципы и найденные связи между приземными и высотными характеристиками ветра могут быть применены для уточнения потенциальных и утилизируемых ветроэнергетиче-

ских ресурсов любого региона России и мира с привлечением местных материалов наблюдений за ветром. Универсальность полученных соотношений позволяет значительно улучшить климатологическое обеспечение решения ветроэнергетических задач и, следовательно, способствовать экономически оправданному использованию энергии ветра. Кроме того, результаты работы внедрены и активно используются в учебном процессе на географическом факультете Саратовского университета (СГУ) при подготовке студентов метеорологов и экологов, специализирующихся в направлении рационального использования природных ресурсов.

Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались

на:

- XV конференции молодых ученых и специалистов Института пустынь АН ТССР (Ашхабад, 1986 г.).

- Ежегодных научных конференциях географического факультета СГУ (2000-2011).

- Совместных научных семинарах кафедры метеорологии и климатологии и лаборатории астрономии и геофизики НИИ механики и физики СГУ (2002-2011).

- XI съезде РГО «Научное познание мира, динамика географической среды» (Санкт-Петербург, 2000 г.).

- Международной конференции «Устойчивое развитие территорий: теория ГИС и практический опыт» (Саратов-Урумчи, 2008 г.).

- IX Международном симпозиуме «Энергоресурсоэффективность и энергосбережение» (Казань, 2008).

- Всероссийской научной конференции с международным участием «Окружающая среда и устойчивое развитие регионов: новые методы и технологии исследований» (Казань, 2009).

- Всероссийской научно-практической конференции «Экология: синтез естественнонаучного, технического и гуманитарного знания. (Саратов, 2010).

- Всероссийской научной конференции «Погода и климат: новые методы и технологии исследований» (Пермь, 2010).

Личный вклад автора состоит в:

• постановке задач, выборе способов их решения, формулировке и обосновании научных положений;

• разработке методики восстановления режима скоростей ветра на различных высотах в приземном слое атмосферы по данным приземных метеорологических наблюдений;

• изучении пространственно-временных особенностей распределения скоростей ветра;

• выделении основных типов распределения скоростей ветра, районировании параметров распределения на юго-востоке ЕТР;

• построении карт-схем пространственного распределения ветроэнергетического потенциала на высотах 10, 30, 50, 70, 90, 110, 130, и 150 м над земной поверхностью в рассматриваемом регионе.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликованы 2 монографии и 25 научных статьи в реферируемых изданиях, в том числе рекомендованных ВАК.

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, заключения и списка использованных источников, включающего 286 наименований. Общий объем работы составляет 255 страниц. Работа иллюстрирована 20 таблицами, 55 рисунками.

1. НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ОЦЕНКИ ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ

1.1. Краткий очерк развития ветроэнергетики

История применения энергии ветра уходит вглубь веков. Древние греки считали, что легендарный Прометей снабдил их не только огнем, но и оснастил парусами, которые обусловили почти все географические открытия. Энергию ветра научились использовать в древнем Египте, Персии и Китае, там сохранились остатки каменных ветряных мельниц барабанного типа, построенных еще во И-1 вв. до н.э. [49, 111-115].

Предположительно в УПЫХ вв. ветряные мельницы появились в Европе, в том числе в России. Широкое распространение они получили позднее XIII в, особенно в Западной Европе: Голландии, Англии, Дании. Там они использовались для подъема воды, приведения в движение различных станков, помола зерна. Исследуя применение природных сил и науки в развитии производства К. Маркс отмечал [124]: «Мельницы на козлах, так называемые немецкие мельницы, являлись до середины XVI в. единственно известными. Сильные бури могли опрокинуть такую мельницу со станиной. В середине XVI столетия один фламандец нашел способ, посредством которого это опрокидывание мельницы делалось невозможным. В мельнице он сооружал подвижной лишь крышу, а для того чтобы поворачивать крылья по ветру, необходимо было повернуть лишь крышу, в то время как само здание мельницы было прочно укреплено на земле».

В XVI в. в использовании ветряков особенно преуспела Голландия. Они использовались для осушения польдеров - отвоеванных у моря земель, для приводов лесопилок и других производств. В то время Голландия, выражаясь современным языком, была самой энерговооруженной страной. В России ветряные установки использовались в основном для размола зерна,

до революции их насчитывалось около 2500 общей мощностью около 1 млн. кВт. Они перемалывали более 2 млрд. пудов зерна в год. После 1917 года мельницы остались без хозяев и постепенно разрушились. Правда, делались попытки использовать тот же источник энергии уже на научной и государственной основе.

Появление паровой машины как источника энергии замедляет развитие ветроэнергетики. Научно-технический прогресс XX в. в корне изменил технологическую картину мира. На первый план выдвинулось использование в качестве энергоносителей нефти и газа, настолько интенсивное, что через несколько десятилетий появилась реальная угроза их скорой исчер-паемости.

Теория ветряной мельницы впервые была разработана в России профессором В. Залевским, он же сформулировал несколько принципов, которым должна отвечать ветроэнергетическая установка. Позднее в 1910 г. в Центральном аэродинамическом институте профессор Н.Е. Жуковский разработал теоретические основы определения подъемной силы крыла, давшие толчок к развитию теории ветродвигателя. К 30-м годам XX в. бывший СССР занимал ведущие позиции в разработке теории использования энергии ветра. С 1931 г. в Ялте была смонтирована крупнейшая на то время ветроэнергетическая установка мощностью 100 кВт, а чуть позднее даже был разработан проект агрегата на 5 МВт. Но реализовать его не удалось, так как Институт ветроэнергетики, занимавшийся этой проблемой, был закрыт [112114].

С 1950 г. бывший СССР производил до 9000 ветроэнергетических установок в год единичной мощностью до 30 кВт. В годы освоения целины в Казахстане была сооружена многоагрегатная ветроэлектростанция, работавшая в паре с дизелем, общей мощностью 400 кВт - прообраз современных европейских ветропарков и систем типа «ветродизель».

Совсем недавно основные надежды возлагались на атомную энергетику, но ныне картина не представляется уже столь ясной и бесспорной. Что заставляет менять недавно укрепившуюся концепцию? Думается, четыре глобальных фактора, затрагивающие интересы всего человечества:

1. Себестоимость ветровой электроэнергии выше, чем от невозоб-новляемых источников.

2. Воздействия на природу, оказываемые мировой энергетикой, вызывают у большинства людей вполне оправданное беспокойство. В экстренных ситуациях, возникающих при авариях на атомных электростанциях, возможны даже изменения человеческого генотипа. Пока «чернобыльский синдром» только нарастает, и с этим уже не могут не считаться специалисты.

3. Невозобновляемые традиционные энергоресурсы (уголь, нефть, газ), потребляемые на планете за жизнь одного поколения, стали соизмеримы с их разведанными запасами.

4. Весьма сильна и пока продолжает увеличиваться неравномерность в обеспечении энергией разных стран. Она связана как с распределением естественных энергоресурсов по регионам, так и с отличием в уровнях технико-экономического развития мировых держав. Последние события в районе Персидского залива убеждают, что эта проблема может стать источником трагических конфликтов.

Неудача крупномасштабной ветровой энергетики сороковых годов не была случайной. Нефть оставалась сравнительно дешевой, резко снизились удельные капитальные вложения на крупных тепловых электростанциях, освоение гидроэнергии, как казалось тогда, гарантирует и низкие цены, и удовлетворительную экологическую чистоту. Нужно заметить, что сложившаяся ситуация отнюдь не обуславливалась региональными особенностями, такова была тогда общемировая тенденция. Так в США к 1940 году построили крупнейший ветроагрегат мощностью в 1,250 МВт. К концу войны

одна из его лопастей получила повреждение, но ее даже не стали ремонтировать - экономисты подсчитали, что выгодней использовать обычную дизельную электростанцию. Дальнейшие исследования этой установки прекратились, а ее создатель и владелец П. Путнэм изложил свой горестный опыт в прекрасной книге «Энергия ветра», которая не потеряла до сих пор своей актуальности. Это, так сказать, внешние неблагоприятные факторы, но были и внутренние [120].

Однако главная причина неудачи развития ветроэнергетики все же экономическая: агрегат по мощности остается сравнительно небольшим, и доля затрат на его эксплуатацию оказывается довольно значительной. В итоге стоимость энергии не позволяет ветрякам с горизонтальной осью оказать реальную конкуренцию традиционным источникам энергии. Ветроагре-гат не представляется простой конструкцией. На самом деле его создание -требует тщательной научной подготовки. Традиционная компоновка ветряков - с горизонтальной осью вращения - была сравнительно неплохим решением для малых размеров и мощностей. Когда же размахи лопастей выросли, она оказалась неэффективной.

Таким образом, использование энергии ветра в крупномасштабной энергетике оказалось несвоевременным - нефть оставалась сравнительно дешевой, устойчиво наращивались капитальные вложения в строительство тепловых электростанций, в развитие гидроэнергетики. В 1960-1980-е годы энергетическая отрасль нашей страны была ориентирована на строительство крупных ТЭС, ГЭС, АЭС. Ветряки не выдержали конкуренции с электроэнергетическими гигантами, объединившимися в единую национальную сеть. В конце 1960-х годов их серийное производство было свернуто.

И только к началу 1990-х годов, значительно позже, чем в других странах, в бывшем СССР вновь вернулись к этому вопросу. К работам были привлечены МКБ «Радуга» Минавиапрома СССР и НПО «Южное» Миноб-щемаша СССР, они организовали в 1990 г. производство ВЭУ мощностью

200, 250 и 1000 кВт. Проектные институты приступили к созданию первых крупных системных ветроэлектростанций: Восточно-Крымской, Ленинградской, Калмыцкой, Магаданской и Заполярной (в Воркуте). Но события 1990-х годов и вслед за тем разразившийся экономический кризис остановил работы на этих объектах.

Сейчас в России действуют всего три-четыре десятка небольших ветроэлектростанций, в сумме производящих менее 0,1% вырабатываемой в стране энергии. В настоящее время установленная мощность ветроэлектростанций в России составляет чуть более 13 МВт [144]. Самой мощной на сегодняшний день считается ветроэлектростанция в Калининградской области. Введенная в строй в 2002 году (первая установка - в 1999 г.), она состоит из 21 ВЭУ, переданных в дар Данией. Ее суммарная мощность составляет 5,1 МВт (табл. 1.1.1).

Таблица. 1.1.1.

Технико-экономические показатели работы ВЭС по данным ФСГС Росстата __на конец 2004 г.

ВЭУ Установленная мощность, кВт Располагаемая мощность, кВт Выработано электроэнергии, тыс. кВт ч/год

Республика Коми, ВЭС Воркутинские элект. 1 200 1 200 151

Калининград.обл. Куликовская ВЭС 5 100 900 5 198

Республика Башкортостан ВЭС Тюпкельды 2 200 2 200 1 210

Республика Калмыкия Калмыцкая ВЭС 1 000 720 0

Чувашская республика, Морпасадская ВЭС 200 0 0

Камчатская обл., с. Никольское ВЭС Южных сетей 500 500 270

Чукотский АО, Чукотская ВЭС 2.500 2 375 6 767

Ростовская обл., ОАО «Ростовэнер-го» Маркинская ВЭС! 300 300 37

Мурманская обл., ЗАО «Ветроэнерго», ВЭС-200 200 200 230

Ленинградская обл., ВЭС ООО «Красное» 75 75 50

Всего 13 275 8 470 13 913

За рубежом нетрадиционная энергетика начала всерьез развиваться после нефтяного кризиса середины 1970-х годов. И хотя на первых порах ветроэнергетические станции (ВЭС) не давали прибыли, власти ряда стран дотировали отрасль. Сегодня мировая ветроэнергетика вышла на прибыль и существует без каких-либо дотаций, но в условиях активного госрегулирования. Так, в Германии в настоящее время около 3% всей энергии вырабатывается ветровыми электростанциями. 2005 год стал годом очередного рекорда. В течение года более чем в 30 странах было введено в совокупности 11531 МВт новых мощностей (табл. 1.1.2). Таким образом, среднегодовой рост увеличился на 40,5%, а общая установленная мощность выросла на 24%. На конец 2005 года суммарная установленная мощность ветровой энергетики составила около 59 000 МВт.

Таблица 1.1.2.

Ветряные мощности в 2005 году.

Страна Суммарные установленные Ввод новых мощностей. МВт. в 2005

мощности. МВт г.

Германия 18428 1808

Испания 10027 1764

США 9149 2431

Индия 4430 1430

Дания 3122

Китай 1260 498

Нидерланды 1290

Португалия 1000 500

Австрия 760

Австралия 708 328

Канада 683

Египет 230

В 2004 г. энергия ветра впервые опередила гидроэнергию: в предыдущем году ее доля в производстве электроэнергии в Германии составляла 5,1%. В первом квартале 2007 г. в Германии был поставлен новый рекорд. В январе-марте от около 19 тыс. ветроустановок в сеть было подано 15 млрд.

киловатт-часов электроэнергии, это - половина того объема, который был произведен с помощью ветра за весь 2006 г. [234]. И хотя немалая заслуга в этом очень ветреного января, все равно это говорит о том, что энергия ветра давно стала прочной составляющей в электроэнергетической корзине Германии. Благодаря «ветряному буму» цель федерального правительства - к 2010 г. увеличить долю экологически чистой электроэнергии до 12,5%. Благодаря закону о возобновляемых источниках энергии от 2000 г., способствующему инвестициям, в Германии смонтированы ветроустановки общей мощностью около 21 000 МВт, из них 5300 МВт приходятся на Нижнюю Саксонию. Одновременно стала развиваться промышленность по производству ветроустановок. Теперь предстоит поход в море. До конца следующего десятилетия предстоит установить в море ветроустановки общей мощностью до 30 000 МВт. Все вместе они должны покрывать пятую часть нынешних потребностей Германии в электроэнергии. Некоторые ветроэнергетические парки будут обладать большей мощностью, чем какая-нибудь АЭС. Крупнейшие парки в Северном море планируется создавать с мощностью до 2000 мегаватт [234-235].

Развитию возобновляемых источников энергии (ВИЭ) в Германии способствует Закон о возобновляемых источниках энергии (EEG). Он вступил в силу в 2000 г. и гарантирует производителям налоговые льготы. Его целью является увеличение доли ВИЭ в энергопотреблении с 14,3% до 2530% в 2020 г. Сейчас в 47 государствах приняты законы аналогичные EEG, а в Германии ведется работа над его усовершенствованием.

«EEG - это настоящая история успеха» - сказал министр окружающей среды Германии Зигмар Габриэль в 2007 г. на представлении первого доклада по поводу применения закона. Та планка, которую ставили на 2010 г., была взята уже в середине 2007 г. Молодая отрасль ВИЭ постепенно становится важным экономическим фактором. Число занятых в этой сфере к 2006 г. выросло до 214 000 человек. Оборот внутри страны к тому времени уже

составлял почти 23 млрд. евро. По прогнозам консалтинговой фирмы Roland Berger, к 2020 г. в этой отрасли будет занято больше, чем в автомобильной промышленности [235].

Ветроэнергетика как сектор энергетики присутствует в более чем 50 странах мира. Страны с наибольшей установленной мощностью на 31.12.2007 г. - Германия (22 248 МВТ), Испания (15 145 МВт), США (16 818 МВт), Индия (8000 МВт) и Китай (6 050 МВт). Ряд других стран, включая Италию, Великобританию, Нидерланды, Китай, Японию и Португалию, перешли отметку в 1000 МВт.

До сих пор ветроэнергетика наиболее динамично развивалась в странах ЕС, но сегодня эта тенденция начинает меняться. Всплеск активности наблюдается в США и Канаде, новые рынки возникают в Азии и Южной Америке. В Индии и Китае в 2005 году зарегистрирован рекордный уровень роста. Дания к 2030 году планирует за счет ветряков покрыть до 50% энергопотребления.

В настоящее время разработано большое число ветроэнергоустановок, позволяющих полнее использовать энергию ветра в зависимости от ее хозяйственного предназначения (автономная или в составе электросетей), мощности (малые, средние и промышленные), срока эксплуатации и др. К основным классифицирующим признакам ВЭУ относят:

1. Положение оси вращения ветроколеса. По этому признаку различают горизонтально-осевые или крыльчатые и вертикально-осевые ВЭУ. Если у первых из них ось вращения параллельна ветровому потоку, у вторых - перпендикулярна.

Крыльчатые ВЭУ - их еще называют ветродвигателями традиционной схемы - представляют собой лопастные механизмы с горизонтальной осью вращения. Система устанавливается в самое выгодное положение в потоке с помощью крыла-стабилизатора (наподобие флюгера). На мощных станциях, работающих на сеть, для этого используется электронная система управле-

ния рысканием. Небольшие крыльчатые ВЭУ постоянного тока соединяют с электрогенератором напрямую (без мультипликатора), мощные станции оснащают редуктором. Коэффициент использования энергии ветра у крыльча-тых ВЭС намного выше, чем у других ветряков, недаром они занимают более 90% рынка. Карусельные, или роторные, ВЭС с вертикальной осью вращения (на вертикальную ось «насажено» колесо, на котором закреплены «приемные поверхности» для ветра), в отличие от крыльчатых, могут работать при любом направлении ветра, не изменяя своего положения. Ветродвигатели этой группы тихоходы, поэтому не создают большого шума. В них используются многополюсные электрогенераторы, работающие на малых оборотах, что позволяет применять простые электрические схемы без риска потерпеть аварию при случайном порыве ветра. Главная же проблема таких генераторов - механизм торможения. В силу этой и некоторых других технических проблем ортогональные ветроагрегаты не получили практического распространения в ветроэнергетике. Наибольшее распространение в мире получила конструкция ветрогенератора с тремя лопастями и горизонтальной осью вращения, хотя кое-где еще встречаются и двухлопастные.

ВЭУ состоит из ветроколеса, электрогенератора, мультипликатора и башни. Ветроколесо (ротор), преобразует энергию набегающего ветрового потока в механическую энергию вращения оси турбины. Диаметр ветроколеса колеблется от нескольких метров до нескольких десятков метров. Частота вращения составляет от 5 до 100 об/мин. Обычно при соединении с сетью ВЭУ обеспечивается постоянная частота вращения ветроколеса. Для автономных систем с выпрямителем и инвертором - обычно переменная.

Мультипликатор - промежуточное звено между ветроколесом и электрогенератором, который повышает частоту вращения вала ветроколеса и обеспечивает согласование с оборотами генератора. Исключение составляют ВЭУ малой мощности со специальными генераторами на постоянных

магнитах, в таких ветроустановках мультипликаторы обычно не применяются;

Башня (ее иногда укрепляют стальными растяжками) - это сооружение на котором установлено ветроколесо. У ВЭУ большой мощности высота башни достигает 70-120 м. Обычно это цилиндрические мачты, хотя применяются и решетчатые башни. Основание (фундамент), предназначено для предотвращения падения установки при сильном ветре.

2. Способ утилизации энергии ветра. По этому признаку ВЭУ подразделяют на использующие в качестве вращательной силу любого сопротивления или подъемную силу крыла.

Для любой ветроэнергетической установки важными характеристиками являются:

— начальная скорость ветра при котором ветроколесо начинает вращаться (скорость трогания л>с)\

— скорость регулирования ур (ось ветроколеса начинает вращаться с постоянной частотой). Это обеспечивается автоматическим регулированием углов атаки лопастей;

— скорость ветра, при которых ВЭУ выводится из-под нагрузки во избежание аварии утах.

Таким образом, знание частоты этих скоростей ветра позволяет решать многие ветроэнергетические задачи, в том числе не только оценки объема вырабатываемой энергии, но и режима эксплуатации ВЭУ. Для длительно эксплуатируемых ветроэнергетических установок (несколько десятилетий) необходимы климатические сведения о ветровом режиме данного региона не только на уровне ветроизмерительного прибора, но и на уровне установки оси ветроколеса.

1.2. Основы теории утилизации энергии ветра

Механическая энергия ветра может быть преобразована в электрическую при вращении ротора генератора переменного тока. В этом случае получаемая электрическая энергия непосредственно подается в электрические сети через повышающий трансформатор. Если же ветровая энергия используется для выработки электричества в виде постоянного тока, то она может использоваться соответствующими приборами, например, реостатными, или аккумулироваться в батареях и уже потом преобразовываться в переменный ток.

Аккумулировать ветровую энергию можно различными способами. Системы аккумулирования энергии ветра могут быть электрохимическими (например, аккумуляторные батареи или системы с аккумулированием водорода, получаемого путем электролиза воды), термическими (например, с аккумулированием тепла, получаемого при механическом трении), кроме того могут быть системы, использующие кинетическую энергию (инерционные аккумуляторы или электромагнитные системы со сверхпроводимостью), а также системы, использующие потенциальную энергию (например, насосные гидросистемы или аккумулирование сжатого воздуха) [50].

С позиций теории расчета ветроэнергетических установок, в детали которой мы пока вдаваться не будем, а отметим лишь те ее аспекты, которые важны для формулирования целей и задач настоящего исследования, ветровой поток в результате взаимодействия с ветроколесом отдает ему часть кинетической энергии и количества движения. Наиболее удачно, на наш взгляд, основы преобразования энергии ветра изложены в работе Абд-рахманова P.C. и Переведенцева Ю.П. [1].

Мощность передаваемая ветровым потоком ВЭУ N0 определяется выражением:

Л/0=^р5г;3[4а(1-а)2],

(1.2.1)

где р - плотность воздуха, 5 - ометаемая площадь, V - скорость ветра, а -коэффициент торможения потока. Связь мощности ВЭУ N и мощности набегающего ветрового потока N0 выражается соотношением:

Величину Ср называют коэффициентом использования ветровой энергии. Можно показать [1], что величина Ср может достигать максимума равного 0,59. Следовательно, для идеального ветроколеса с сечением £ можно использовать лишь немногим более половины энергии невозмущенного потока. Действительная выходная мощность оказывается ниже теоретического предельного значения Жуковского-Бетца. Это связано с трудностями оптимизации профиля и угла установки лопастей ВЭУ, потерями, связанными с турбулентностью, трением и преобразованием кинетической энергии ветра в механическую. В лучших промышленных ВЭУ величина Ср достигает 0,4. Можно считать, что КПД таких генераторов равен 68%.

К важнейшим техническим характеристикам ВЭУ относятся быстроходность, крутящий момент на валу ветродвигателя, оптимальное число лопастей и др. Установлено, что их оптимальные параметры ввиду связности друг с другом, определяются скоростью ветра [1].

Задача эффективного использования ВЭУ является достаточно сложной, зависит от ряда факторов, на практике выбор типа ветроагрегата также определяется сложившимися традициями. Энергия на валу ветроколеса характеризует энергию, переданную ветровым потоком ветроэлектрогенерато-ру. Если Е - энергия потока, переданная ветроколесу за время Т, Еу - часть

N = СЛ.

р™ о

(1.2.2)

энергии потока со скоростью V в единичном скоростном интервале, /(у) -дифференциальная вероятность скорости ветра, тогда

Средняя мощность на валу ветроколеса для р = const описывается как

Для определения величины интервала интегрирования (1.2.4) необходимо знать зависимость Ср от V.

Для обычных ветродвигателей, работающих в установившемся оптимальном режиме в невозмущенном ветровом потоке с постоянной начальной скоростью Уд, скорость частиц потока монотонно уменьшается при подходе к ветродвигателю, прохождении через него и движении за ним. Когда кинетическая энергия воздуха увеличится за счет энергии окружающего ветрового потока, скорость его возрастает и достигает начальной скорости, равной У0.

Коэффициент использования энергии ветра ВЭУ определяется отношением энергии, воспринятой ветроколесом, к полной энергии потока, имеющего сечение, равное площади, ометаемой ветроколесом Он имеет важное значение для расчета ветродвигателей. Ветродвигатели с малой суммарной площадью лопастей поддерживают большой объемный расход воздуха, но падение давления у них сравнительно мало, в результате чего снижается коэффициент использования энергии.

У ветродвигателей с большой суммарной площадью лопастей имеет место значительное изменение давления и снижение скорости потока благо-

(1.2.3)

_ Т? Г) те

N = - = ^i f(v)v'Cpdv .

Т 2 v=o

(1.2.4)

даря малым объемным расходам ветрового потока. Это также приводит к ухудшению использования энергии и соответственно коэффициента использования ветра. Поэтому оптимальная суммарная площадь лопастей должна соответствовать максимальному значению произведения объемного расхода и значения падения давления вдоль потока.

Удельная мощность ВЭУ определенная для единицы площади в единицу времени при Ср= 1 определится выражением

Как следует из (1.2.5), удельная мощность ветрового потока пропорциональна кубу скорости ветра и в силу этого она значительно возрастает даже при небольшом усилении ветра. Так при усилении скорости ветра в 2 раза, мощность ВЭУ возрастает в 8 раз. Отсюда следует, что для оценки мощности ветроустановок и количества вырабатываемый ими энергии необходима надежная информация о повторяемости различных скоростей ветра в предполагаемом районе их установки на уровне оси ветроколеса. Эта же особенность не позволяет оценивать среднюю за какой-либо отрезок времени (месяц, год) удельную мощность по средней скорости ветра и использовать ее для расчета величины вырабатываемой энергии. Поэтому среднюю удельную мощность следует рассчитывать как

N = -рР3

(1.2.5)

о

где р - плотность воздуха (кг/м ), V - скорость ветра (м/с).

(1.2.6)

о

где f{y) — дифференциальная функция распределения скоростей ветра. Приведенный интеграл можно представить интегральной суммой в виде:

i) • v\ + p(r2) • v\ + -p(v„) • (1.2.7)

v 1,2,3 n ~ конкретные значения скоростей ветра, p(v 1,2,3 п) ~ повторяемость этих значений. Эти вычисления можно произвести с использованием справочников по климату [110, 158], где помещены таблицы повторяемостей различных градаций скоростей ветра. Разумеется, что полученные оценки средних значений удельной мощности следует относить к тому пункту, где произведены метеорологические наблюдения. При использовании этих данных в качестве v„ берется значение скорости ветра для середины градации.

Ветер обладает большой временной и пространственной изменчивостью, вызванной деформацией ветрового потока (скорости и направления) под влиянием шероховатости подстилающей поверхности и физического состояния атмосферы. Вопросы репрезентативности полученных расчетов требуют особой тщательной проработки. Они составят одну из задач настоящего исследования.

При энергетической оценке природного режима вариаций скоростей ветра во времени и пространстве применительно к запросам технико-экономического обоснования и проектирования конкретных энергетических объектов все данные о режиме ветра в той или иной местности целесообразно представлять в виде объективных численных характеристик, удобных для практических расчетов. Здесь уместно заметить, что при обычной трактовке вопросов ветроэнергетического кадастра, получившей достаточно широкое распространение в научной литературе, основное внимание уделяется интегральным статистическим характеристикам воз-

можного получения энергии с единицы территории в среднем за какой-либо отрезок времени при помощи условных ветродвигателей.

Такие достаточно абстрактные характеристики, разумеется, представляют определенный познавательный интерес для некоторых сравнительных оценок и иллюстрации масштабов возможных перспектив ветро-использования, но для непосредственных технических или даже технико-экономических расчетов эти сугубо абстрагированные и к тому же осред-ненные характеристики не могут быть эффективно использованы, так как в действительности здесь приходится иметь дело не с использованием каких-то статических запасов, а с реализацией энергии природного геофизического процесса динамики атмосферы в приземном слое.

Лимитировать же возможности развития ветроэнергетики в экономически оправдываемых пределах будет действительный режим полезной выработки энергии и эффективность использования установленных мощностей. При деловом обосновании мероприятий по практическому использованию энергии ветра и особенно при технических и экономических расчетах ветросиловых установок решающую роль играют режимные характеристики реальных скоростей. Энергию ветра можно реализовать только на основе учета природной, неуправляемой во времени, интенсивности динамики атмосферы. Это означает, что использование энергии ветра сложно зависит от закономерно-стохастических вариаций во времени интенсивности процесса формирования динамики атмосферы в рассматриваемой местности.

В конечном счете, определенная система объективных численных характеристик изменения во времени интенсивности динамики атмосферы в той иди иной местности и является ветроэнергетическим кадастром. Эта система, очевидно, должна быть построена так, чтобы можно было для конкретных заданных условий местности судить о производительности, вариациях выработки, эффективности аккумулирования и других элементах ра-

боты устройств, реализующих энергию ветра. Таким образом, для динамической природы объекта и кадастр не должен быть абстрактной статической сводкой средних и суммарных оценок. Он должен соответственно стремиться к наиболее полной характеристике динамики вариаций изучаемых процессов, причем не вообще, а применительно к конкретным задачам энергетики в определенных народнохозяйственных условиях.

Как отмечал Г.А. Гриневич [61] все же достаточно часто приходится идти на существенную схематизацию расчетной модели, прежде всего, в первом приближении путем расчленения сложной задачи на ряд более элементарных, поддающихся исследованию практически доступными средствами. Так как методы общей теории случайных функций с использованием многомерных распределений разработаны для инженерных расчетов еще недостаточно, то в каждом частном случае приходится пока удовлетворяться частными упрощенными решениями, соответствующими специфическим особенностям утилитарной постановки задачи.

Такие расчеты находят применение в ветроэнергетической практике, однако иногда используются недостаточно обоснованные и устаревшие методы [96-99]. В них не уделяется достаточного внимания обоснованию эмпирических распределений параметров, в то время как в определенных геофизических условиях формируется своеобразный режим повторяемости достаточно типичный для тех или иных ландшафтных условий. Закономерности повторяемости рабочих скоростей ветра являются наиболее исчерпывающими характеристиками режима ветра в той или иной местности. Региональные типы, учитывающие эти закономерности, оказываются тесно связанными с определенными комплексами физико-географических условий. Иначе говоря, в определенных физико-географических условиях (того или иного ландшафта местности) наблюдается характерный именно для них тип режима повторяемости рабочих скоростей.

Для использования данных о режиме повторяемости рабочих скоростей ветра надо учитывать, что соответственно разнообразным топографическим, климатическим, синоптическим и другим местным условиям формирование режима ветра в различных физико-географических зонах России происходит в соответствии с этими условиями [59-60, 96, 157, 159, 186, 216]. Этот действительно наблюдаемый в природе режим повторяемости скоростей ветра [61, 82] и должен служить исходной основой для любых ветроэнергетических расчетов и построения ветроэнергетического кадастра. Таким образом, следует всегда исходить из фактической закономерности распределения скоростей ветра в конкретных физико-географических условиях, а различные методы математической обработки данных no-существу выборочных из бесконечной безгранично делимой совокупности наблюдений за вариациями скоростей ветра в природе являются лишь средством удобного описания этих объективных данных [58] и представления их свойств в форме, пригодной для расчетов.

По оценкам лаборатории Sandia [50], учитывающим кубическую связь энергии ветра с его скоростью и порывистостью, действительная энергия ветра в данном месте может в 3 раза превышать рассчитанную по средним годовым значениям. Среднегодовая удельная энергия равна среднегодовой удельной мощности, умноженной на число часов Т в течении года с рабочими скоростями ветра:

Исходя из изложенного выше, точность расчетов мощности ВЭУ и выработки ею энергии зависит от режима ветра в данном районе. Такой фактической информации часто оказывается недостаточно и ее приходиться

Р • f(v) • v3 • dv

(1.2.8)

получать косвенным путем, в результате построения определенных статистических моделей. В настоящем исследовании большое внимание уделено разработке и обоснованию новых подходов к расчету режима скоростей ветра на высоте оси ветроколеса, используя данные наземных метеорологических наблюдений на высоте флюгера или М-63 (анеморумбометр).

Полезная выработка энергии любой установкой за некоторое время Т всегда может быть исчерпывающе определена, с одной стороны, функциональной зависимостью производительности ВЭУ от скорости ветра, т. е. рабочей характеристикой агрегата, учитывающей взаимодействие ветродвигателя с рабочими механизмами, а с другой - вероятностной функцией дифференциального распределения скоростей за расчетный отрезок времени Т или ожидаемой повторяемостью скоростей различной интенсивности за это время.

Здесь уместно отметить, что применяемые в ряде аналогичных случаев расчеты по интегральным повторяемостям с подменой переменных величин осредненными в ветроэнергетике невозможны как из-за сложности структуры вариации, так и в виду нелинейности N. Причем производительность ВЭУ находится в сложной зависимости от скорости ветра и от условий агрегатирования, регулирования, штормовой защиты и других факторов. Учитывая это, при любых ветроэнергетических расчетах следует с большой осторожностью пользоваться осреднением вообще, а при расчетах производительности установки следует применять методы, учитывающие повторяемость рабочих скоростей ветра для конкретного места и времени [60, 61].

1.3. Развитие требований ветроэнергетики к климатологическому обеспечению

Исследования ветроэнергетических ресурсов в нашей стране были поставлены на научную основу еще в начале 1920-х годов, когда была начата

индустриализация экономики. В то время в научной печати было начато обсуждение вопросов о перспективности использования энергии ветра. Особо следует отметить работы Н.В. Красовского, Г.Х. Сабинина, С.Г. Седых, A.A. Ананьева, B.C. Шамонина [11, 91, 92, 108-114]. Первоначально исследования ветроэнергетических ресурсов из-за ограниченности исходных данных производились для отдельных регионов: территории тогдашнего Западного Туркестана [147], юго-востока ЕТР и Казахстана [189, 190], Узбекистана [209], Крыма [111], Азербайджана [10], Армнении [8]. Позднее закономерности ветрового режима на территории бывшего СССР были обобщены Н.В. Симоновым [149] на материалах наблюдений в период 1891-1909 гг., там же были выявлены пространственные особенности распределения средних годовых скоростей ветра, а для ограниченного числа метеостанций получены повторяемости скоростей ветра по градациям и оценена их связь со средними значениями. Ряд сделанных Н.В. Симоновым выводов относительно особенностей географического распределения средних скоростей ветра подтвердился в более поздних работах.

В работе Малиновского H.H. [122] впервые, выделены основные климатические параметры необходимые, по мнению автора, для обоснованной оценки ветроэнергетических ресурсов: средние суточные скорости ветра по месяцам, повторяемости скоростей по градациям, средние скорости ветра по направлениям. Им же обращено внимание на необходимость учета штилей и нерабочих скоростей ветра 0-3 м/с. Малиновский Н.И. справедливо отмечает, что число и длительность затиший должно по-разному учитываться при эксплуатации ВЭУ в зависимости от их типа, в первую очередь от значения скорости ветра, начиная с которой происходит «утилизация» его энергии. Изложенная в [94] методика направлена на оценку длительности энергетических затиший и их вероятностных характеристик.

Вопросы теории изменения скорости ветра с высотой рассмотрены в работах [110-114], в них сформулированы положения, которыми следует руководствоваться при выборе мест для ВЭУ. Впервые для условий бывшего СССР была предложена подробная классификация типов местности применительно к задаче учета их влияния на фоновые характеристики скорости ветра.

Наиболее значительным трудом в области ветроэнергетики в первые послевоенные годы следует признать монографию Гриневича Г.А. [59]. В ней высказана мысль, что одних лишь данных по общим климатическим характеристикам недостаточно для удовлетворения запросов ветроэнергетики, поэтому необходимо выявлять и учитывать так называемые специализированные параметры режима ветра, отражающие его микро и макроструктуру. С точки зрения климатолога, Г.А.Гриневич считал бесполезным попытки оценивать характеристики, помещаемые в ветроэнергетический кадастр, в единицах энергии. Он считал такой подход проявлением отрыва от физической сути атмосферного процесса, и поэтому, по его мнению, с точки зрения практики, этот подход - некорректен. Однако на наш взгляд, в нынешней рыночной экономике выражение выработки энергии в кВт час позволяет наглядно демонстрировать экономические возможности местности в этом отношении. В более поздней работе [60] он сформулировал основные задачи и принципы разработки ветроэнергетического кадастра.

В 50-е года появился цикл работ, в которых с привлечением накопленных наблюдений за ветром уточнялись полученные ранее характеристики ветроэнергоресурсов в конкретных регионах СССР. Наиболее детально эти характеристики рассматривались для Московской, Ленинградской [100, 101] и Воронежской [9] областей, Украины [123], Белоруссии [55], Татарской АССР [95], Кулундинской степи [4], различных областей Казахстана [12, 59, 60], Западной Сибири [3], Армении [8], Грузии [19], Туркестана [96].

В работе Фатеева Е.М. [204] содержатся методические рекомендации по построению кривых распределений скоростей ветра для нахождения коэффициента использования ВЭУ с заданной мощностью.

В монографии Романенко H.H. [165] развиваются идеи Г.А. Гриневича о необходимости разделения характеристик ветроэнергетического кадастра на четыре группы. К ним относятся: норма скорости ветра, годовой и суточный ход средней скорости, повторяемости скоростей по градациям. Результаты, полученных к началу 60-х годов методических проработок, обобщены в сборнике [128].

В работах Баранова А.И. и Швецова Г.И. [20, 21] произведена попытка осветить малоисследованный до них вопрос о распределении климатических характеристик ветроэнергоресурсов до высот 200-300 м, по данным змейковых наблюдений над Ай-Петри и Заволжьем. Авторами упомянутых статей сравнивались вертикальные профили ветра над вершинами возвышенностей и равниной. Новое в особенностях ветровых профилей, выявленное в упомянутых работах, касается различий в высоте наступления экстремума над разными подстилающими поверхностями. Над холмистой местностью максимум в вертикальном профиле скорости отмечается уже на высоте 100 м, в то время как над равниной уровень достижения экстремума - в несколько раз больше. Им удалось также установить, что при сильном ветре у земли основной прирост скорости с высотой над вершиной холма отмечается в нижнем 50 метровом слое, а в более высоких слоях - скорость меняется незначительно.

Новая волна в развитии исследований климатических характеристик ветроэнергоресурсов связана с эпохой энергетического кризиса 70 годов XX в. Следует отметить, что в материалах Всесоюзной конференции по возобновляемым источникам энергии [52] незаслуженно игнорируются многие важнейшие итоги исследований климата высоких слоев атмосферы.

В трудах ШефтераЯ.И. [213, 214]главное внимание уделено развитию технических аспектов проблемы, хотя имеются разделы, посвященные исследованиям в области метеорологии. К примеру, во второй монографии дана схематическая карта районирования СССР по ветровому режиму, и, кроме того, дан перечень метеостанций со средними скоростями не менее 5 м/с. Там же высказана идея о необходимости исследования возможности использования в «большой ветроэнергетике» тропосферных мезоструй. Углубленному изучению ранее полученных результатов посвящены работы В.И. Есьмана [78J, а также ряда авторов - сотрудников Кольского филиала АН СССР [138, 143, 200]. Авторы трех последних работ считают наиболее удобной для практического использования типизацию местоположения Ми-левского В.Ю. [132, 133]. Однако Кольские исследователи пошли в этом вопросе дальше, предложив типизировать метеостанции по четырем группам, учитывая осредненную ко всем румбам защищенность. Для расчета изменчивости потенциала ветровой энергии с высотой рекомендована простая степенная функция. Итогом разработок явилось уточнение карты средних скоростей на стандартном уровне флюгера по данным 184 станций на севере ETC.

В 1982 г. вышли в переводе на русский две крупные работы ветро-энергетиков, где дано обобщение опыта исследований и опытно-конструкторских работ по использованию энергии ветра, главным образом в ФРГ и США [36, 218]. Наиболее подробный анализ климатических характеристик ветра применительно к задачам ветроэнергетики содержится в выпущенной в 1978 г. в ФРГ монографии четырех авторов [236]. Отдельные вопросы использования ветроэнергетических ресурсов освещаются в работах [66, 67, 117, 118]. Производилось обсуждение проблемы освоения ветровой энергии на севере ETC и в Туркмении [135, 187]. Исследованиям различных климатических характеристик ветроэнергоресурсов различных территорий посвя-

щены опубликованные в последние годы работы Брагинской JI.JI. [42, 44], а также Сапицким К.А. и Кобышевой Н.В. и др. [91, 184].

В статье Емшановой Н.В., Степановой Н.Е. и Марменштейна И.И [76] по данным 287 станций на территории СССР проведена попытка установить значения реально утилизируемой части потенциала ветровой энергии, и на этой основе даны рекомендации по регулированию рабочей скорости ВЭУ в зависимости от особенностей режима ветра в конкретных регионах.

Разработки, проведенные в последние годы зарубежными исследователями, прежде всего США и Германии, можно подразделить на 4 группы:

- методы выбора оптимального местоположения для строительства ВЭУ [221, 222, 225, 226, 230, 243, 248, 254, 258, 260, 262, 263, 265, 279, 282],

- определение потенциальных ветроэнергоресурсов для различных территорий зарубежных стран [82, 223, 228, 229, 232, 250, 241, 255-257, 269, 273,276, 280, 281],

— исследования климатических характеристик, применяемых при расчете конструкций ВЭУ [224, 243, 240, 244, 246, 247, 253, 259, 267, 268, 271, 272, 274, 277].

— вопросы перспективного использования энергии ветра [219, 220, 242, 261, 263, 264, 275, 276, 283, 284].

Результаты исследований по оценке ветроресурсов и технических решений их утилизации были обобщены при разработке руководящего документа (РД 52.04. 275-89) по проведению изыскательских работ по оценке ветроэнергетических ресурсов для обоснования схем размещения и проектирования ветроэнергетических установок [162, 164]. Этот документ утвержден государственным комитетом СССР по Гидрометеорологии и согласован с Главным управлением «Союзводиндустрия» Минводхозстроя СССР, НПО «Ветроэн» в 1989 г. и действует до настоящего времени.

В соответствии с [162] состав климатической информации для обоснования схем размещения и проектирования подразделяется на три части. К первой относятся общие климатические характеристики, позволяющие оценить теоретический ветроэнергетический потенциал местности.

В первую часть входят такие характеристики как: средняя скорость ветра (за год и по месяцам), амплитуда суточного хода скорости ветра по сезонам года, распределение (повторяемость) скорости ветра по градациям, вертикальный профиль средней скорости ветра, плотность воздуха, интенсивность турбулентности ветрового потока.

На основе всех этих характеристик можно определить удельную мощность ветрового потока - показателя теоретического потенциала энергии ветра, т.е. потенциала, рассчитываемого с учетом всего диапазона фактически наблюденных скоростей ветра. Учет перечисленных характеристик для оценки теоретического потенциала энергии ветра производится на начальном этапе использования климатической информации в ветроэнергетике.

Ко второй части относят специализированные климатические характеристики раскрывающие условия эксплуатации и режима работы ВЭУ:

- суммарная или интегральная повторяемость диапазона рабочих скоростей, т.е. когда ВЭУ вырабатывает электроэнергию;

- диапазон скоростей, когда ВЭУ работает в режиме номинальной мощности ур;

- энергетических затиший, т.е. скоростей ветра ниже определенного уровня (у0), когда электроэнергия ВЭУ не вырабатывается;

- значений «буревой» (опасной) скорости vmax, когда ВЭУ отключается во избежание поломки лопастей (выработка электроэнергии также равна нулю);

- непрерывная продолжительность соответственно диапазона рабочих скоростей и диапазона номинального режима.

В третью часть включены климатические характеристики для расчета конструкций ВЭУ на прочность и устойчивость. Они включают в себя: расчетное ветровое давление (ветровой напор) и его изменение по высоте сооружения, интенсивность турбулентности и коэффициент порывистости ветра, ускорение ветра в порыве, расчетные экстремальные значения голо-ледно-изморозевых отложений на поверхности опор и лопастей ВЭУ.

В РД 52.04.275-89, на наш взгляд, справедливо отмечается, что о перспективности участка территории для размещения ВЭУ нельзя судить лишь по одной какой-либо приоритетной характеристике ветрового режима. В качестве таковой часто используют средние значения скорости ветра или рассчитанные по ним значения удельной мощности [162]. Как будет показано ниже, такие расчеты занижают фактический энергопотенциал в 3-4 раза, а это влечет за собой ошибочные хозяйственные решения и снижает привлекательность инвестиций в ветроэнергетику.

Большинство рассмотренных работ ориентировано на оценку ветроэнергетического потенциала вблизи земной поверхности. Можно сказать, что они обеспечивают «малую» ветроэнергетику, призванную использовать энергию ветра в качестве энергосберегающих технологий. У небольших ВЭУ ось ветроколеса располагается на высотах около 20 м. Для ВЭУ, высота башни которых составляет 100-120 м, необходим учет изменения удельной мощности и выработки энергии, которые весьма существенны. Однако до настоящего времени вопрос о восстановлении режима ветра на требуемой высоте окончательно не решен. Поэтому одной из важнейших задач настоящего исследования является разработка методики оценки ветроэнергетического потенциала на любой высоте установки оси ветроколеса ВЭУ в приземном слое атмосферы. Это важно и потому, что до настоящего времени очень часто ветроэнергетический потенциал оценивался по средней скорости ветра на высоте флюгера. Так к наиболее перспективным в плане запасов ветроресурсов относят районы со скоростями ветра 5 и более м/с на

высоте флюгера (10-15 м). Но как будет показано ниже, даже при небольших скоростях ветра у земной поверхности их нарастание с высотой может быть настолько значимым, что задача оптимальной величины ветроресурсов может быть сведена к отысканию такого уровня установки оси ветроколеса, на котором обеспечивается оптимальное соотношение количества утилизируемый ветровой энергии и стоимости обустройства и эксплуатации ВЭУ.

1.4. Учет влияния местных климатических особенностей

в ветроэнергетике

Характер подстилающей поверхности самым непосредственным образом влияет на ветровой поток, его скорость и направление. Под влиянием ландшафта и различных препятствий скорость ветра может как усиливаться, так и ослабевать. В зависимости от размеров препятствия поток может огибать его с боков или переваливать через него. В ветроэнергетике должен, на наш взгляд, быть произведен учет влияния орографии и ближайшего окружения на показания ветроизмерительного прибора. Это необходимо и для интерполяции средних скоростей ветра по территории в местах предполагаемого размещения ВЭУ.

Данные о скорости ветра, полученные на метеорологических станциях, строго говоря, характеризуют режим ветра на площадке, где установлен анемометр. Наиболее часто влияние ближайшего окружения метеостанции на показания ветроизмерительного прибора оценивается с использованием классификации местоположений В.Ю. Милевского [132, 198]. Класс открытости метеостанции определяется по восьми румбам в соответствии с табл. 1.4.1.

Определенным классам открытости местоположений флюгеров станций соответствуют в данных условиях атмосферной циркуляции определенные средние годовые скорости ветра и средние годовые вероятности

ветра различной скорости. Так, например, согласно исследованиям скоростей ветра для средней полосы Европейской территории СССР, проведенным методическим отделом ГГО, получены определенные связи между классами флюгеров станций и скоростными характеристиками ветра [132133]. Из этого, по мнению В.Ю. Милевского, следует, что если понадобятся средние многолетние скоростные характеристики для пункта, где наблюдения за скоростью ветра никогда не производились, то, определив в среднем степень открытости данного пункта по горизонту, можно достаточно точно судить о среднем многолетнем режиме скорости ветра.

Таблица 1.4.1

Классификация метеостанций по степени открытости анемометра __и по характеру рельефа местности_

Характеристика размещения Форма рельефа

выпуклая (а, а) плоская (б, вогнутая (в, у)

Вблизи от водной поверхности

Открытое побережье океана или внешнего моря внутреннего моря залива, большого озера большой реки 12а(23) 11 а(22) 10а(20) 9а(17) 116(21) 106(19) 96(16) 86(13) 10в(18) 9в(15) 8в(12) 7в(9)

Вдали от водной поверхности

Ниже ветроизмерительного прибора нет элементов защищенности отдельные элементы защищенности среди элементов защищенности 8а(14) 7а(И) 6а( 8) 76(10) 66(7) 56(5) 6в(6) 5в(4) 5в(3)

Выше ветроизмерительного прибора среди элементов защищенности 4а(2) 4Р(1) 4у(0)

Примечание. Элементами защищенности могут считаться холмы, строения, деревья, если расстоя-

ние от них до ветроизмерительного прибора меньше 20-кратной их высоты.

Однако при анализе скоростных роз и скоростных роз-диаграмм ветра использование такой характеристики, как класс открытости флюгера по горизонту, является совершенно недостаточным. Это связано с тем, что степень открытости флюгера для ветров разных румбов может быть различной, и, следовательно, для каждого румба может быть свой собственный класс открытости, поэтому будет иметь место плохая сравнимость отдельных румбов на данной станции, а тем более на различных станциях.

Чтобы судить о репрезентативности скоростных роз и скоростных роз-диаграмм ветра, необходимо построить розу открытости флюгера (по классам открытости каждого румба). Решение этого вопроса позволило создать предпосылки для выяснения вопроса о том, в какой мере на скоростные розы и скоростные розы-диаграммы ветра влияет атмосферная циркуляция, а в какой мере - открытость каждого румба.

В.Ю. Милевским разработан определенный масштаб, устанавливающий связь соответствующего класса открытости, средних скоростей ветра и повторяемости определенных значений. Он назвал его масштабом класса открытости М, цифры в скобках относятся к баллам, характеризующим масштаб класса открытости М [162, 198]. Он позволяет учитывать не только форму рельефа (выпуклая, плоская, вогнутая), наличие затеняющих элементов (зданий, построек, деревьев), но и присутствие водных поверхностей (озера, моря, океана). Эта классификация использована Государственным комитетом по гидрометеорологии России для описания открытости всех метеорологических станций страны, информация об этом содержится в справочниках по климату [142, 198].

Важной особенностью использования классификации В.Ю. Милевско-го является то, что информация об открытости станций дается по восьми направлениям. Это позволяет принять во внимание информацию о повторяемости направлений ветра, также имеющуюся в Справочниках по климату. В конечном счете, фактический класс открытости можно определить как средневзвешенный, учитывающий местную розу ветров:

где: К, - класс открытости по г — тому направлению; т, - повторяемость ветра

8

(1.4.1)

г — того направления. Выражение для поправочного коэффициента на открытость к, учитывающего переход от фактических условий открытости К к условиям открытой ровной местности К0, имеет вид:

Ко

к = -± (1.4.2)

Оно показывает, что если фактические условия открытости станции хуже, чем условия открытой ровной местности (к<к0), то поправочный коэффициент к > 1, и наоборот.

Расчеты на ЭВМ [162, 164] дали конкретные цифровые данные удельной реальной мощности Кэ ветрового потока (при г\=Х) для различных значений V и ур. Для удельной мощности ветрового потока, равной единице, при М=23 и различных ур был произведен расчет снижения удельной реальной мощности ветрового потока для всего возможного изменения величины М (рис. 1.4.1). Таким образом, если определен масштаб класса открытости метеостанции с известными ветровыми условиями и масштаб класса открытости участка для ВЭУ, то по полученным зависимостям можно уточнить расчет ожидаемой выработки энергии на предполагаемом месте установки ВЭУ.

Несколько иной подход к учету рельефа местности использован при разработке «Атласа ветров России» [18]. В нем методика обработки данных, моделирования местного и регионального ветрового климата для России предусматривает численное моделирование ветрового потока в пограничном атмосферном слое с учетом меняющихся параметров подстилающей поверхности, эффектов затенения от зданий и других препятствий, а также влияние рельефа вокруг используемой метеостанции.

К, 1,0

0,8 0,6 0,4 0,2

Заключение диссертации по теме «Метеорология, климатология, агрометеорология», Рыхлов, Александр Богданович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной диссертационной работе выполнен обширный объем исследований ветрового режима и ветроэнергетических ресурсов на юго-востоке ЕТР, что позволило дать климатическое обоснование развития здесь ветроэнергетики и получить следующие основные результаты:

1. Обобщены принципы и способы современного климатологического обеспечения ветроэнергетики. История развития ветроэнергетики свидетельствует об исторической эволюции требований, предъявляемых к её климатическому обеспечению: исходным данным и методам их использования для решения ветроэнергетических задач. Наиболее часто задачи оценки энергии ветра решались для небольших локальных территорий и с использованием эвристических предположений о распределении скоростей ветра и изменения ветрового режима с высотой. Лишь в последние десятилетия достаточно четко определился круг задач для решения ветроэнергетических проблем, связанных с оценкой потенциальных и утилизируемых ветроресурсов той или иной ВЭУ, в зависимости от уровня расположения оси ветроколеса и ее технических данных.

2. Впервые выполнено комплексное исследование по выбору оптимального закона распределения скоростей ветра с использованием критериев Колмогорова и Пирсона. Показано, что распределение Вейбулла обладает неоспоримым преимуществом перед используемыми в ряде исследований распределениями: нормальным, логнормальным, Максвелла и др.

3. Показано, что при общей привлекательности распределения Вейбулла, все же ему присущи недостатки, связанные с изменчивостью его параметров во времени и пространстве (в горизонтальном и вертикальном направлениях), что ограничивает их использование для других участков территории. Для преодоления этих недостатков в диссертации предложена процедура преобразования переменной интегральной вероятности (обеспеченности) скоростей ветра. Она состоит в замене конкретных значений скоростей ветра их отношениями к среднему значению. При таком подходе удается совместить распределения их режимов не только во времени, но и в пространстве. Разработана универсальная формула, позволяющая оценивать вероятность различных скоростей ветра в зависимости от среднего значения на уровне Юм.

4. Доказано, что при применении метода преобразования переменной возможно совмещение распределений скоростей ветра и на различных высотах. Это позволило научно обосновать возможность экстраполяции параметров распределения по наземным наблюдениям на любую высоту в приземном 150-метровом слое атмосферы. При этом погрешности расчетов статистических характеристик скоростей ветра не превышают значений статистических ошибок, связанных с объемом выборки и округлением. Это научно обосновывает правомерность применения приземных параметров распределения на другие высоты приземного слоя атмосферы.

5. Установлено, что для восстановления среднего многолетнего профиля скорости ветра с высотой можно с успехом использовать как степенную, так и логарифмическую формулы. Параметр шероховатости г0 в логарифмической формуле имеет гораздо больший диапазон изменчивости - от О до 200 см. Параметр т в степенной формуле изменяется гораздо меньше - от 0,10 до 0,40, поэтому он более удобен для проведения обобщения и районирования территории. Нами доказано, что между этими параметрами имеется функциональная связь, но не линейного, а параболического характера. Получены аналитические выражения, позволяющие осуществить однозначный взаимный переход от одного параметра к другому, а мало физически обоснованному параметру т придать смысл, связанный с шероховатостью подстилающей поверхности. Средняя относительная погрешность расчета параметров го и т по полученным формулам не превышает 3% от значений, полученных на эмпирических данных. Установлена связь и получены математические выражения, позволяющие оценить параметры степенной и логарифмической функций высоты по значению средней скорости ветра на уровне 10 м.

6. В диссертации разработаны теоретические положения универсальной климато-информационной технологии решения задач по оценке потенциальных и утилизируемых ветроэнергетических ресурсов и условий эксплуатации ВЭУ, являющиеся базовыми для выявления экономической привлекательности использования ВЭУ при решении энергетических проблем того или иного региона, и даже всей энергосистемы России. Приемлемая погрешность пространственного восстановления ветроэнергетических характеристик, широкий круг возможностей, простота использования и другие достоинства этой технологии являются убедительным основанием для применения ее на стадии предпроектных разработок.

7. Разработаны и реализованы методы расчета различных характеристик ветра и его ресурсов, возможной производительности ВЭУ, непрерывной длительности периодов ее простоя и других, по содержанию соответствующих ветроэнергетическому кадастру ЮВ ЕТР, содержащему обширную информацию почти по 200 пунктам на восьми высотных уровнях. Исследование особенностей вертикального распределения скорости ветра для ряда станций рассматриваемой территории позволило установить, что с высотой условия для использования ресурсов ветра существенно улучшаются. Средняя скорость на высоте 110 м по сравнению с 10 м увеличивается в 1,5-2 раза.

8. Выполнены расчеты элементов ветрового кадастра для ЮВ ЕТР на восьми уровнях: 10, 30, 50, 70, 90, 110, 130 и 150 м над земной поверхностью и построены карты географического распределения среднего годового полного куба скорости ветра. Их анализ позволил выявить районы с различным ветроэнергетическим потенциалом и установить такую важную для применения ВЭУ особенность как то, что территории как с повышенными, так и по! ниженными значениями полного куба скорости ветра в исследуемом регионе пространственно сопряжены, т.е. располагаются над одними и теми же территориями на любом из рассматриваемых уровней. Вторая немаловажная особенность географического распределения показателей ветроэнергетического потенциала состоит в том, что наименьшие значения V 3 соответствуют пониженным территориям, особенно находящимся в так называемой ветровой тени возвышенностей, относительно повышенные значения и3 приходятся на возвышенности. Третьей особенностью пространственного распределения характеристик ветроэнергетического потенциала на юго-востоке ЕТР является такая его изменчивость по территории, которая позволяет выбрать площадки для эффективного размещения ВЭУ в каждой административной области, а тем более в составе Приволжского и Южного Федеральных Округов.

9. Установлено наличие надежной корреляционной связи между значениями средней годовой скорости ветра у поверхности Земли и полного среднего годового куба скорости ветра на различных высотах (удельной мощности ветрового потока). Связь между ними более точно аппроксимируется полиномиальным уравнением второй степени. Параболическая зависимость этих величин практически исключает различия, а достоверность аппроксимации повышается до 1 с точностью в пятом знаке после запятой и свидетельствует о почти функциональной зависимости. На основе этих уравнений построена номограмма для оценки среднего годового полного куба скорости ветра на любой произвольной высоте нижнего 150-метрового приземного слоя атмосферы в зависимости от средней скорости ветра на уровне Юм.

10. Показано, что с ростом высоты отношение наибольшего по территории значения полного среднего куба скорости ветра к наименьшему для каждого уровня уменьшается. Так, на высоте Юм это отношение составляет 4,5, что свидетельствует о значительной пространственной изменчивости этой характеристики, на высоте 50 м оно снижается до 2,2, на высоте 110 м-до 1,6, а на высоте 150 м - до 1,4. Это свидетельствует о выравнивании с высотой распределения средней годовой удельной мощности ветра по территории региона.

11. Выявлены особенности годового хода ветроклиматических характеристик. Они сводятся к тому, что четко выделяются два периода с наибольшими и наименьшими значениями. Наибольшие их значения отмечаются в период с декабря по март. Максимум полного среднего куба скорости ветра на рассматриваемой территории может отмечаться в любой месяц этого периода. Точность их расчета не позволяет надежно выделить общий приоритетный месяц. В целом холодный период (XII-III) следует характеризовать как наиболее благоприятный для использования ветроэнергетического потенциала. Наименьшая плотность ветровой энергии характерна для периода с июня по август.

12. Годовой ход почти всех климатических характеристик ветра по территории чрезвычайно изменчив. Наиболее устойчива обеспеченность скоростей ветра >3 м/с. Эта характеристика может быть использована для оценки продолжительности выработки ветроэнергии или простоев ВЭУ. Как показывают расчеты, на уровне 50 м вероятность простоев ВЭУ составляет 2530% времени года, а на уровне 100 м, как правило, не превышает 20%. Это достаточно низкая вероятность простоев ВЭУ. В среднем за год простой ВЭУ на высоте 150 м составляет чуть больше 2 месяцев.

Список литературы диссертационного исследования доктор географических наук Рыхлов, Александр Богданович, 2012 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Абдрахманов P.C., Переведенцев Ю.П. Возобновляемые источники энергии. Казань: Изд-во Казан, ун-та, 1992. 134 с.

2. Абдрахманов P.C., Переведенцев Ю.П. О возможности использования возобновляемых источников энергии в условиях Среднего Поволжья // Метеорология и гидрология. 1993. № 5. С. 92-97.

3. Абрамович Д.И., Худомясова Ю.В. Ветроэнергетические ресурсы степных районов Западной Сибири и некоторые пути их использования в сельском хозяйстве // Сб. материалов по электрификации с/х Западной Сибири. Новосибирск, 1954. С. 70-82.

4. Абрамович Д.И. Ветроэнергетические ресурсы Кулундинской степи // Тр. Томск, гос. ун-та. 1957. Т. 147. С. 122-135.

5. Агалаков B.C., Корнюшин О.Г. Климатическая характеристика ветра в пограничном слое атмосферы над СССР в связи с оценкой ветроэнергетических ресурсов // Тр. ВНИГМИ-МЦД. 1985. Вып. 125. С. 3-9.

6. Агалаков B.C. и др. Оценка природных ветроэнергетических ресурсов пограничного слоя атмосферы по данным аэрологических наблюдений // Тр. ВНИИГМИ-МЦД. 1986. Вып. 132. С. 13-19.

7. Акимович H.H. Ресурсы энергии ветра Причерноморской степи // Вопросы прикладной климатологии. 1960. С. 149-153.

8. Акопян С.Е. 0 действительных вегроэнергоресурсах Армении // Докл. АН Арм. ССР. 1958. Т. XXVII, № з. с. 149-153.

9. Александров А.Г., Полянская В.А. Ветроэнергетические ресурсы Воронежской области // Тр. Воронеж, гос. ун-та. 1954. Т. XXX. С. 33-40.

10. Али-Заде A.C., Есьман В.И. Ветроэнергетические ресурсы Азербайджана. Баку: Азернешр, 1966. 99 с.

11. Ананьев A.A., Седых С.Г., Шамонин B.C. Проблемы использования энергии ветра в СССР // Электричество. 1932. №14. С. 716-718.

12. Анапольская JI.E. Ветроэнергетические ресурсы // Аэроклиматические и водные ресурсы районов освоения целинных и залежных земель / ред. Ф.Ф. Давитая. Л., 1955. С. 177-180.

13. Анапольская Л.Е. Режим скоростей ветра на территории СССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1961. 199 с.

14. Анапольская Л.Е., Гандин Л.С. Ветроэнергетические ресурсы и методы их оценки//Метеорология и гидрология. 1978. №7. С. 11-17.

15. Андрианов В.Н., Быстрицкий Д.Н., Вашкевич К.П., Секторов В.Р. Ветроэлектрические станции. Л.: Госэнергоиздат, 1960. 164 с.

16. Анисимова Т.Н., Каткова Т.Ф. Некоторые характеристики скорости ветра на территории СССР // Тр. ВНИИГМИ-МЦД. 1977. Вып. 52. С. 4466.

17. Атамова H.A., Мурадалиев Ф.Г., Седлова Э.М. О возможностях использования энергии ветра в народном хозяйстве Азербайджана // Сб. материалов науч.-теор. конф. молодых ученых. АН Азерб.ССР. Кн.2. Баку, 1967. С. 88-89.

18. Атлас ветров России / А.Н. Старков, Л. Ландберг, П.П. Безруких, М.М. Борисенко. М.: Можайск-Терра. 2000. 560 с.

19. Балабуев А.Г., Месхи Н.С. Ветроэнергетические ресурсы Грузинской ССР // Изд-во АН Груз. ССР, Тбилиси. 1959. 82с.

20. Баранов A.M. Анемометрическая разведка Ай-Петринской Яйлы // Энергетические ресурсы СССР. - М.: Изд-во АН СССР. 1938. Т.П. С. 365368.

21. Баранов A.M., Швецов Г.И. Анемометрическая разведка в Заволжье // Энергетические ресурсы СССР. - М.: Изд-во АН СССР. 1938. Т.П. С. 361-364.

22. Безруких, П.П. Возобновляемая энергетика: вчера, сегодня, завтра //Электрические станции. 2005. N 2. С. 35-47.

23. Белов Н.Ф., Панев В.В. Оценка ветроэнергетических ресурсов на Крайнем Севере СССР / ЛГМИ. Л., 1984. 7 с. Деп. в ИЦ ВНИГМИ-МЦД 11.04.84, №291гм.

24. Белокрылова Т.А. Об изменении скоростей ветра на территории СССР // Труды ВНИИГМИ-МЦД, 1989, вып. 150, с. 38-47.

25. Белокрылова Т.А. Пространственно-временная изменчивость скорости ветра на территории СССР // Тр. ВНИИГМИ-МЦД. 1991. №154. С. 4754.

26. Берлянд М.Е. Теория изменения ветра с высотой // Тр. НИУ ГУГМС. 1947. Сер. 1. Вып. 25.

27. Бернгардт Р.П., Заварина М.В. Климатологическая оценка точности измерения больших скоростей ветра // Тр. ГГО. 1974. № 333. С. 121-129.

28. Бесчастнов С.П., Хачатурова Л.М. К вопросу о восстановлении профиля ветра в нижней части пограничного слоя. // Тр. ИЭМ, 1992. Вып. 55(155). С. 68-75.

29. Бобров Г.П., Рыхлов А.Б., Шутов B.C. К вопросу об учете ветрового режима в генеральном плане города. Саратов, 107.09.999. Деп. ВИНИТИ №2792-В99. 12 с.

30. Борисенко М.М., Заварина М.В. Вертикальные профили, ветра по измерениям на высотных мачтах // Труды ГГО, 1967, вып. 210.

31. Борисенко М.М. Суточный и годовой ход больших скоростей ветра на высоте 300 м // Тр. ГГО. 1973. Вып. 303. С. 50-59.

32. Борисенко М.М. Вертикальные профили ветра и температуры в нижних слоях атмосферы // Тр. ГГО. 1974. Вып. 320. 205 с.

33. Борисенко М.М. Некоторые характеристики ветра для определения нагрузок на высокие сооружения // Тр. ГГО. 1978. Вып. 408. С. 70-79.

34. Борисенко М.М., Кравченко И.К. Некоторые результаты исследований режима сильных ветров на Балтике и на северо-западе Европейской территории СССР // Тр. ЗСРНИГМИ. 1979. Вып. 45. С. 41-51.

35. Борисенко М.М., Соколова С.Н. О климатических параметрах ветроэнергетики на побережье морей // Тр. ЗапСибНИИ Госкомгидромета. 1981. Вып. 50. С. 75-81.

36. Борисенко М.М., Соколова С.Н., Корнюшин О.Г. Исследование климатических характеристик ветроэнергетических ресурсов. Обзорная информация. Обнинск, ВНИИГМИ-МЦЦ. 1987. 50с.

37. Борисенко М. М. Практические рекомендации по ветроэнергетике Северо-Запада // СПб.: Академия Энергетики. 2006. № 4(12). С. 56-59.

38. Борисенко М.М.. Прахов А.Н. Исследование особенностей ветрового климата Северо-Западного региона для задач ветроэнергетики // Вопросы охраны атмосферы от загрязнения. СПб. 2006. №1(33). С. 87-105.

39. Борисенко М. М. Климатические характеристики ветроэнергетических ресурсов на территории Ленинградской области // Вопросы охраны атмосферы от загрязнения: инф. бюл. 2007. № 2(36). С. 119-131.

40. Борисенко М. М., Гобарова Е. О., Жильцова Е. Л. Оценка ветроэнергетических ресурсов на территории России. // Тр. ГГО. 2008. Вып. 557. С. 53-66.

41. Борисенко М.М., Гобарова O.E., Жильцова Е.Л. Исследование климатических ресурсов энергии ветра в нижнем 200-метровом слое атмосферы над территорией Ленинградской области // Тр. ГГО. 2010. Вып. 561. с. 104-114.

42. Брагинская Л.Л. О климатических ветроэнергоресурсах // Тр. ГГО. 1982. Вып.447. С.38-48.

43. Брагинская Л.Л., Каган Р.Л. К вопросу об аппроксимации распределения скорости ветра//Тр. ГГО. 1982. Вып. 447. С. 49-67.

44. Брагинская Л.Л. О распределении климатических ветроэнергоре-сурсов по территории СССР // Тр. ГГО. 1983. Вып. 466. С. 120-128.

45. Брукс К., Карузерс. Н. Применение статистических методов в метеорологии. Л.: Гидрометеоиздат, 1963. 416 с.

46. Будыко М.И. Распределение метеорологических элементов в приземном слое воздуха // Изв. АН СССР. Сер. Геогр. и геофиз. 1946. № 4.

47. Вызова H.JL, Лунина A.A., Хачатурова Л.М. О восстановлении профилей ветра по данным наземной метеостанции // Тр. ИЭМ. 1987. Вып. 41(126). С. 25-50.

48. Вызова Н.Л., Иванов В.Н., Гаргер Е.К. Турбулентность в пограничном слое атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. 263 с.

49. Ветроэнергетика // БСЭ, Изд. 2. Т. 7. М.: БСЭ. 1951. С. 597.

50. Ветроэнергетика: Новейшие разработки / под ред. Д. де Рензо; пер. с англ. М.: Энергоатомиздат, 1982. 271 с.

51. Волков С.А., Рыхлов А.Б., Тверской А.К. Ветроэнергетика: реальность и перспективы //Энергосбережение в Саратовской области. 2004. №3(17). С.38-42.

52. Всесоюзная научно-техническая конференция по возобновляемым источникам энергии. М. 1972. Вып.2. 135 с.

53. Гарцман Л.В., Бекметьев P.M. Количественная оценка точности флюгерных данных при расчете максимальных ветровых нагрузок на ЛЭП // Проблемы общей энергетики. Алма-Ата: Наука, 1966. Вып.2. С. 52-61.

54. Гарцман Л.Б. Исследование ветровых нагрузок на линии электропередач. Ташкент: «ФАН», 1967. 158 с.

55. Гатилло П.Д. Закономерности изменения скорости и энергии ветра в условиях БССР // Изв. АН БССР. 1954. № 6. С. 64-77.

56. Глазунов В.Г., Кабанов A.B. Вертикальные сдвиги ветра в слое приземной инверсии температуры // Тр. ГМЦ. 1982. Вып.247. С. 79-80.

57. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. М.: Высш. Шк, 1972. 368 с.

58. Гнеденко Б.В. Математическая статистика и задачи практики // Вестн. АН СССР. №2. 1960. С. 38-43

59. Гриневич Г.А. Данные о типичных режимах повторяемости ско-

ростей ветра по основным ландшафтным зонам Узбекистана / Энерг. ин-т АН УзССР. Вып.З. 1949. С. 15-28.

60. Гриневич Г.А. Опыт разработки элементов малого ветроэнергетического кадастра Средней Азии и Казахстана. Ташкент: Изд-во АН УзССР, 1952. 152 с.

61. Гриневич Г.А. Основы энергетической характеристики режима ветра. М.: Изд-во АН СССР, 1963. С. 26-85.

62. Гутерман О статистическом законе распределения скоростей ветра. //Метеорология и гидрология. 1961. №9. С. 13-22.

63. Дородницын A.A. Некоторые задачи обтекания неровностей поверхности земли воздушным потоком. // Тр. ГГО. 1940. Вып. 31. С. 3-41

64. Дородницын A.A. Влияние рельефа земной поверхности на воздушные течения / Тр. ЦИП. 1950. Вып. 2(48). С. 3-25.

65. Доскач В.Г., Долгополов В.К. Юго-восток европейской части СССР. М.: Наука. 1971. 459 с.

66. Дробышев А.Д. Аппроксимация рядов распределения скорости ветра в Сибири // Тр. ЗСРНИГМИ. 1976. Вып. 20. С. 60-73.

67. Дробышев А.Д. Определение вероятностных характеристик различного временного осреднения с помощью стандартных номограмм // Тр. ЗапСибНИИ, 1978. Вып. 39. С. 3-17.

68. Дробышев А.Д. Пространственно-временное восстановление информации о ветре для целей строительного проектирования // Новые достижения строительной климатологии: Тр. 2-го междунар. симп.. М.: Стройиз-дат, 1987. 4.2. С.362-367.

69. Дробышев А.Д. О методе расчета временных характеристик скорости ветра // Тр. ЗапСибНИГМИ. 19789. Вып. 39. С. 3-17.

70. Дробышев А.Д. О результатах исследования ветроэнергетических ресурсов Сибири и Дальнего Востока // Атмосферная циркуляция. Климат. Загрязнение воздуха. Казань: Изд-во Казан, ун-та, 1994. С. 100-114.

71. Дробышев А.Д. Оценка влияния местных условий на ветровой режим юго-востока Западной Сибири // Анализ и прогноз гидрометеорологических элементов. Вопросы охраны атмосферы. Пермь: Изд-во Перм. гос. ун-та. 1994.С. 96-111.

72. Дробышев А.Д., Пермяков Ю.А. Ветроэнергетический кадастр Прикамья // Вестн. ПГУ. Сер. География. 1994. Вып.4. С. 126-134.

73. Дробышев А.Д. Способы устранения внутрирядной неоднородности скорости ветра // Тр. СибНИГМИ. 1995. Вып. 101. С. 54-66.

74. Дробышев А.Д., Пермяков Ю.А. Ветровая энергия и ее возможный вклад в ресурсосбережение и экологию Прикамья. Пермь: изд-во Перм. ун-та. 1997. 122 с.

75. Дубов A.C., Быкова Л.П., Марунич С.В. Турбулентность в растительном покрове. Л.: Гидрометеоиздат, 1978. 105 с.

76. Емшанова Н.В., Степанова Н.Е., Мармерштейн И.И. Косвенная оценка климатических оптимальных энергетических характеристик ветра // Метеорология, климатология и гидрология. 1984. Вып.20.С. 86-93.

77. Емшанова Н.В., Степанова Н.Е. Оценка климатически оптимального режима использования ветровой энергии // Тр. ВНИИГМИ-МЦД. 1985. Вып.125. С. 10-19.

78. Есьман В.И., Мамедзаде H.A. К вопросу об определении установленной мощности и ветродвигателя // Методы разработки ветроэнергетического кадастра. М.: Энерг. ин-т им. Г.М. Кржижановского. 1963. С. 190-194.

79. Заварина М.В., Цверава В.Г. О вертикальном распределении сильных ветров в пограничном слое атмосферы // Тр. ГГО, 1966. Вып. 200. С. 94103.

80. Заварина М.В. Расчетные скорости ветра на высотах нижнего слоя атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1971. 162 с.

81. Зеленов В.В. Проблемы освоения ветровой энергетики // Достижения и перспективы. М., 1982. № 27. С.84-94.

82. Иванов П. Оценка на потенциальные ресурси на вятъра като из-точник на энергия у нас // Природа (НРБ), 1982. № 6. С. 11-14.

83. Исамухамедова У.М., Рахомединова X. Некоторые аэрологические характеристики мезоструйных усилений ветра над Узбекистаном в 2,5-километровом слое атмосферы // Тр. Ташкент, гос. ун-та. 1974. Вып. 459. С. 119-128.

84. Каталог зарубежных материалов по гидрометеорологическому режиму. Ч. 2. М.:ВНИИГМИ-МЦД, 1977. 137 с.

85. Келлер М.В. О методах подсчета энергии ветра и ее использования // Тр. ЦАГИ. 1930. Вып. 57. 32 с.

86. Кибель И.А. Применение метода длинных волн в сжимаемой жидкости. // Прикладная математика и механика, 1944. № 5.

87. Кибель И. А. К вопросу о переваливании циклона через горный хребет // Тр. ЦИП. 1947. Вып. 30.

88. Кибель И. А. Введение в гидродинамические методы краткосрочного прогноза погоды. М.: Гос. изд-во техн. теорет. лит., 1957. 375 с.

89. Климатические данные по пограничному слою атмосферы. Вып. 1. Скорость ветра в нижнем 100-метровом слое воздуха в условиях равнинной местности ETC. М.: НИИАК, 1968. 64 с.

90. Кобышева Н.В., Наумова Л.П., Михайлова В.Н. Трендовые составляющие рядов основных метеорологических величин // Тр. ГГО, 1981. Вып. 460. С. 8-17.

91. Кобышева Н.В. Степанская Г.А., Чмутова З.Е. Оценка потенциальных ветроэнергетических ресурсов на территории СССР // Тр. ГГО. 1983. Вып. 475. С. 7-12.

92. Кобышева Н.В., Степанская Г.А., Чмутова З.Е. О точности расчета климатических характеристик ветра для научно-прикладного справочника по климату СССР // Тр. ГГО. 1983. Вып. 475. С. 55-60.

93. Кобышева Н.В., Гольберг М.А. Методические указания по статистической обработке метеорологических рядов. Л.: Гидрометеоиздат, 1990. 83 с.

94. Кожахметов П. Ж. Характеристика режима ветра в предгорных и горных районах Казахстана // Тр. ГГО. 1986. Вып.502. С.150-159.

95. Колобов Н.В. Ветровой режим в Татарии. // Учен. зап. Казан, гос. ун-та. 1956. Т. 116, кн. 3. С. 67-139.

96. Колодин М.В. Условия ветроиспользования в Туркменской ССР // Изд-во АН ТССР. № 6. 1956.

97. Колодин М.В. Ветер и ветротехника. - Ашхабад: Изд-во АН ТССР. 1957. 140 с.

98. Колодин М.В. Ветровой режим и условия ветроиспользования в Туркменской ССР // Вопр. ветроэнергетики. М.: Изд-во АН СССР, 1959. С.11-21.

99. Колодин М.В. К вопросу определения фактической производительности ветронасосных агрегатов, работающих на пустынных молодебет-ных колодцах. // Тр. Ин-т физ. и геофиз. АН ТССР. Т. VI. 1959.

100. Колосков П.И. Непрерывная продолжительность различных скоростей ветра в Ленинграде (1880-1889) // Тр. НИИАК. 1958. Вып. 5. С. 5-34.

101. Колосков П.И., Назарова И.В. Скорость ветра в Московской области // Тр. НИИАК. 1958. Вып. 4. С. 46-143.

102. Колосова Н.В. Структура приземного ветра в Антарктиде. - Л.: Гидрометеоиздат, 1982. 176 с.

103. Компания Nordex получила заказ на первые ветроустановки N1000/2500 в США. URL: http://turbine-diesel.ru/rus/node/l 183. (12.11.11).

104. Кондратюк В.И. Климат Камчатки. М.: Гидрометеоиздат, 1974.

202 с.

105. Кошинский С.Д. Из опыта расчёта некоторых статистических характеристик ветра и параметров функции распределения вида f{v) =

е ^ на электронно-вычислительных машинах // Тр. ЕР ГМЦ СССР. 1969. Вып. 2. С. 44-53.

106. Кошинский С.Д. Режимные характеристики сильных ветров на морях Советского Союза. Ч. 1 -Каспийское море. Л.: Гидрометеоиздат, 1975. 412 с.

107. Красовский Н.В. 0 перспективах использования энергии ветра // Докл. на 2-м съезде по изучению производ. сил Крым. АССР. Л., 1933. 15 с.

108. Кочин Н.Е. О влиянии рельефа Земли на волны на поверхности раздела двух масс жидкости разной плотности // Тр. ГГО. 1937. Вып. 14.

109. Кочин Н.Е. Пространственная задача о волнах на поверхности раздела двух масс жидкости разной ложности, вызываемых неровностями дна // Тр. ГГО. 1938. Вып. 28.

110. Красовский Н.В., Сабинин Г.Х. Проблемы использования энергии ветра // Тр. ЦАГИ. 1923. Вып.2. С. 12-21.

111. Красовский Н.В. Ветровые энергоресурсы СССР и перспективы их использования // Генер. план электрификации СССР. М., 1932. Т. 1. С. 440464.

112. Красовский Н.В. Проблемы использования энергии ветра в СССР // Социал. реконструкция и наука. 1932. №2. С. 8-12.

113. Красовский Н.В. О перспективах использования энергии ветра // Докл. на 2-м съезде по изучению производ. сил Крым. АССР. Л., 1933. 15с.

114. Красовский Н.В. Использование энергии ветра в народном хозяйстве СССР. М., 1934.20 с.

115. Красовский Н.В. Как использовать энергию ветра. М., 1936. 170 с.

116. Кузнецов Е.С. Закон распределения случайного вектора // ДАН СССР. II, № 3-4. 1935.

117. Лайтхман Д.Л., Орленко Л.Р., Цейтлин Т.Х. Методы оценки ветровых ресурсов по полю давления // Методы разработки ветроэнергетического кадастра. М.: Изд-во АН СССР, 1963. С. 5-25.

118. Лайхтман Д.Л. О профиле ветра в приземном слое атмосферы при стационарных условиях // Тр. НИУ ГУГМС. 1947. Сер. 1. Вып. 39.

119. Ландсберг Х.Е. Климат города /Пер. с англ. Л.: Гидрометеоиздат, 1983. 248 с.

120. Ляхтер В.М. Ветровые электростанции большой мощности. Обзорная информация // Энергетика и электрофикация. 1987. № 1. С. 31 -72.

121. Ляхтер В.М. Второе пришествие ветряка // Наука и жизнь. 1991. №5 С. 88-91.

122. Малиновский Н.И. К вопросу о методике обработки метеорологических данных для нужд ветроиспользования // Метеор, вестн. 1933. Т.43, №1-2. С. 50-51.

123. Марковский Ф.Т., Ландсман С.У. Ветроэнергетические ресурсы Украинской ССР // Тр. И-т теплотехники АН Укр. ССР. 1950. № 3. C.4I-52.

124. Маркс К. Машины. Применение природных сил и науки (Из рукописи 1861-1863 гг. «К критике политической экономии») // Вопросы истории естествознания и техники». М., 1968. Вып. 25. С. 36.

125. Марченко A.C., Анисимова Т.Н. К вопросу о климатологической обработке данных наблюдений // Тр. НИИАК. 1964. Вып. 25. С. 20-27.

126. Материалы высотных метеорологических наблюдений. Часть I-II. М.: ЦВГМО. 1976-1985.

127. Метеорологический режим нижнего трехсотметрового слоя атмосферы. М.: Гидрометеоиздат, 1984. 83 с.

128. Методы разработки ветроэнергетического кадастра / под ред. Е.М. Фатеева. М: Изд-во АН СССР. 1963. 194 с.

129. Мещерская A.B., Голод М.П. О статистических сверхдолгосрочных прогнозах уровня Каспийского моря с использованием крупномасштабных климатических параметров. // Гидрометеорологические аспекты проблемы Каспийского моря и его бассейна. СПб.: Гидрометеоиздат, 2003. С. 277293.

130. Мещерская A.B., Еремин В.В., Баранова A.A., Майстрова В.В. Изменение скорости ветра на севере России во второй половине XX века по приземным и аэрологическим данным // Метеорология и гидрология. 2006. № 9. С. 46-58.

131. Мещеряков Ю.А. Рельеф СССР. М.: Мысль. 1972. 512 с.

132. Милевский В.Ю. Методика исследования скоростных роз и скоростных роз диаграмм ветра // Тр. ГГО. 1960. Вып. 113. С. 57-70.

133. Милевский В.Ю. Вероятность ветра различной скорости на территории СССР // Тр. ЛГМИ. 1961. Вып. 12. С. 58-97.

134. Минин В.А. Основные элемента ветроэнергетического кадастра северо-европейской части СССР // Проблемы энергетики Мурманской области и соседних районов. Апатиты: Изд-во Кольск. науч. центра РАН, 1980. С. 135-151.

135. Минин В.А., Степанов И.Г. Ветроэнергетический кадастр европейского севера СССР // Изв. АН СССР. Сер. Энергетика и транспорт. 1983. №1. С. 106-114.

136. Минин В.А., Дмитриев Г.С., Минин И.В. Перспективы освоения ресурсов ветровой энергии Кольского полуострова // Изв. РАН. Сер. Энергетика. 2001. № 1.С. 45-53.

137. Минин В.А., Дмитриев Г.С, Иванова Е.А. и др. Энергия ветра -перспективный возобновляемый энергоресурс Мурманской области: Препринт. Апатиты: Изд-во Кольск. науч. центра РАН, 2006. 73 е..

138. Минин В.А., Дмитриев Г.С., Иванова Е.А., Морошкина Т.Н., Никифорова Г.В. Ресурсы ветровой энергии Мурманской области и возможности их промышленного использования. URL: http://www.kolasc.net.ru/russian/ sever06.html. (дата обращения: 15.08.11).

139. Михель В.М., Муромова Г.А. Исследование изменчивости ветра в нижнем километровом слое атмосферы // Тр. ГГО. 1971. Вып.283. С. 103-109.

140. На Кольском полуострове появится ветропарк // http://www. ruscable.ru/news/201 l/03/09/Na_Kolyskom_poluostrove_poyavitsya_vetropark/. (дата обращения: 15.08.11).

141. Наблюдения на гидрометеорологической сети станций СССР. Определение понятий гидрометеорологических элементов и оценка точности наблюдений. Л.: Гидрометеоиздат, 1970. 91 с.

142. Научно-прикладной справочник по климату СССР. Сер. 3. Вып. 12-13. Л.: Гидрометеоиздат, 1988.

143. Некоторые результаты исследования энергетических характеристик ветра Кольского п-ва / Е.И. Куклин, В.А. Минин, В.П. Елистратов, Н.С. Малиновский // Вопросы энергетики Кольского полуострова. 1975. С. 153164.

144. Нефедова Л.В. Состояние и перспективы использования возобновляемых источников энергии в России и в мире // География, общество, окружающая среда. T.III : Природные ресурсы, их использование и охрана / под ред. проф. А.Н. Геннадиева и член.-корр. РАН Д.А. Криволуцкого. М.: Изд. дом «Городец». 2004. 660 с.

145. Новожилов Н.И. О мезоструях пограничного слоя атмосферы // Метеорология и гидрология. 1973. № 5. С. 105-110.

146. Новый аэроклиматический справочник пограничного слоя атмосферы над СССР. Т. 2. Статистические характеристики ветра. Кн. 1-10. М.: Гидрометеоиздат, 1986. 184 с.

147. Оранский И.Н. Запасы энергии ветра в Западной Туркмении и перспектива ее использования // Средне-Азиатский энергетический сб. Ташкент, 1933. Т.П. С. 75-84.

148. Орланцева А.Я. Ветровые ресурсы Магаданской области // Колыма. 1985. №7. С. 45-46.

149. Орленко Л.Р. Строение пограничного слоя атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1979. 270 с.

150. Ошманский M.А. Обработка наблюдений над ветром // Тр. ГГО. 1937. Вып. 18. С.

151. Пармузина Т.Д. Сравнение непрерывной продолжительности сильных ветров, рассчитанных по данным восьмисрочных и ежечасных наблюдений // Тр. ВНИГМИ-МЦД. 1978. С. 91-65.

152. Переведенцев Ю.П., Николаев A.A. Климатические ресурсы солнечной радиации и ветра на территории Среднего Поволжья и возможности их использования в энергетике. Казань: Изд-во «Отечество», 2002. 122 с.

153. Пермяков Ю.А., Булычева O.A. О некоторых аспектах составления ветрового кадастра Прикамья // Межвуз. Сб. науч. трудов. Пермь: Изд-во Перм. ун-та, 1992. С. 50-56.

154. Побуль П.Х. Перспективы использования энергии ветра для электрификации сельского хозяйства в Эстонской ССР // Механизация и электрификация сельского хозяйства. М., 1982. № 10. С. 5-6.

155. Пограничный слой атмосферы. // Тр. ИНГ. Вып. 2. Данные наблюдений за 1962-1963 гг. 1965.

156. Подтягин М.Е. Ветер и метеорологическая сеть // Вестн. СГМС. 1934. №2. С. 4-6.

157. Подтягин М.Е. Вероятная скорость ветра в СССР // Вестн. СГМС. 1934. №5-6. С.19-21.

158. Подтятин М.Е. Математический анализ измерений ветра // Журн. геофизика. 1935. T. V. Вып. 1. С. 18-23.

159. Подтягин М.Е. Ветер и метель // Вестник ЕГМС, №2, 1935.

160. Подтятин М.Е. Измерение ветра // Журн. геофизика. 1936. T.VI. Вып. 2-3. С. 281-288.

161. Подтягин М.Е. Кривые распределения ветров // Энергетические ресурсы СССР. Изд. АН СССР, 1938. T. II. С. 339-346.

162. Проведение изыскательских работ по оценке ветроэнергетических ресурсов для обоснования схем размещения и проектирования ветроэнерге-

тических установок: методические указания. Руководящий документ. М.: Госкомгидромет, 1991. 57 с.

163. Прох JI.3., Тарасова Т.Ф. Мезоструи над Киевом // Тр. Укр. НИ-ИГМИ. 1974. Вып. 132. С. 117-127.

164. Рекомендации по определению климатических характеристик ветроэнергетических ресурсов. JL: Гидрометеоиздат, 1989. 80 с.

165. Романенко H.H. Ветроэнергетические ресурсы Молдавской ССР и их использование в с/х производстве. Кишинев. 1961. 136 с.

166. Романова E.H., Королева З.П. Влияние местных условий на ветровые ресурсы// Тр. ГГО. 1986. Вып. 502. С. 45-53.

167. Руководство по специализированному климатологическому обслуживанию экономики / под ред. д-ра геогр. наук, проф. Н.В. Кобышевой. СПб., 2008. 336 с.

168. Рыкачев М.М. Повторяемость ветров со скоростями разных степеней в России // Ест. производ. силы России. 4.1. Ветер как двигательная сила. СПб, 1919. Вып.7. 114 с.

169. Рыкачев М.М. Обзор отечественной литературы по распределению скорости и направления ветра в разных слоях атмосферы. Петроград, 1919. 84 с.

170. Рыхлов А.Б. Оценка роли циркуляции атмосферы в колебаниях климата Туркменистана. // Природные ресурсы и их освоение. - Ашхабад: Ылым, 1986. С. 25-27.

171. Рыхлов А.Б. Флюктуации циркуляции атмосферы и режима увлажнения Туркменистана // Тез. докл. XV конф.и молодых ученых и специалистов Института пустынь АН ТССР. Ашхабад: Ылым, 1986. С. 75-76.

172. Рыхлов А.Б., Пряхина С.И. К вопросу о вековых изменениях климата Нижнего Поволжья. 5 с. // Деп. ВИНИТИ 14.05.96, № 1525-В-96.

173. Рыхлов А.Б. Оценка климатических изменений в оегионе (на примере Нижнего Поволжья). Саратов: ГУНЦ «Колледж№, 1998. 31 с.

174. Рыхлов А.Б., Полянская Е.А. Изменение атмосферного давления в Нижнем Поволжье в последнее столетие // Изв. РГО, 2000. Т. 132, Вып. 4, С. 61-65.

175. Рыхлов А.Б., Полянская Е.А. Изменения атмосферного давления на юго-востоке ЕТР в последнее столетие. // «Научное познание мира, динамика географической среды»: Тр. XI съезда РГО СПб, т. 5, 2000.С.152-154.

176. Рыхлов А.Б. К вопросу о методе оценки климатологических ветроэнергетических ресурсов территории для размещения ВЭУ // Окружающая среда и устойчивое развитие регионов: новые методы и технологии исследований. Т. IV: Экологическая безопасность, инновации и устойчивое развитие. Образование для устойчивого развития. Казань: Изд-во «Отечество», 2009. С. 219-224.

177. Рыхлов А.Б. Изучение связи приземного и высотного режимов ветра в 200-метровом слое атмосферы для целей ветроэнергетики // «Устойчивое развитие территорий: теория ГИС и практический опыт»: материалы междунар. Конф. Саратов, 2008. Т. 1. С. 177-182.

178. Рыхлов А.Б. К вопросу о методе оценки климатологических ветроэнергетических ресурсов территории для размещения ВЭУ // Окружающая среда и устойчивое развитие регионов: новые методы и технологии исследований. Том IV: Экологическая безопасность, инновации и устойчивое развитие. Образование для устойчивого развития. Казань: Изд-во «Отечество», 2009. 404 с.

179. Рыхлов А.Б. Закономерности изменения средней скорости ветра с высотой на юго-востоке России // Погода и климат: новые методы и технологии исследований. Пермь: Изд-во Перм. гос. ун-т, 2010. С. 106-110.

180. Рыхлов А.Б. К Вопросу об аппроксимации скоростей ветра на юго-востоке европейской территории России законом распределения Вей-булла-Гудрича // Известия Саратовского университета. 2010. Т. 10. Сер. Науки о Земле. Вып. 2, С. 31-37.

181. Рыхлов А.Б. Климато-информационная модель режима скоростей ветра на высотах приземного слоя атмосферы над ЕЧР для решения ветроэнергетических задач // «Экология: синтез естественнонаучного, технического и гуманитарного знания»: всерос. науч.-практ. конф. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2010. С. 402-404.

182. Рыхлов А.Б. Закономерности изменения средней скорости ветра с высотой в приземном слое атмосферы на ЮВ ЕТР для решения задач ветроэнергетики // Вестник РГТМУ. 2011. Вып. 20 с. 78-85.

183. Рыхлов А.Б. Оценка параметров законов изменения средней скорости ветра с высотой в приземном слое атмосферы на юго-востоке европейской части России // Изв. Сарат. ун-та. Сер. Науки о Земле. 2011. Т. 11. С. 2834.

184. Сапицкий К.А., Кобышева Н.В. Потенциальные ветроэнергетические ресурсы Грузии // Тр. ГТО. 1983. Вып.375. С. 12-15.

185. Сапожникова С.А. Изменение скорости ветра с высотой в нижнем слое воздуха // Тр. НИУ ГУГМС. 1946. Сер. 1. Вып. 33. 103 с.

186. Сапожникова С.А. Типизация метеорологических станций по влиянию их местоположения на скорость ветра // Метеорология и климатология. 1948. №5,

187. Сейиткурбанов С., Сергеев В.А. Ветроэнергетические ресурсы Туркмении. - Ашхабад: Туркмен. НИИНТИ, 1983. 80 с.

188. Сидоров В.И., Сидоров В.В. Кузнецов М.В. Об использовании ветроэнергетических ресурсов // Энергетика и транспорт. 1980. № 3. С. 75-82.

189. Симонов Н.В. Запасы энергии ветра Казахстана // Материалы для изучения естественных производ. сил СССР. JL, 1927. № 62.

190. Симонов Н.В. Запасы энергии ветра Урала и юго-востока Европейской чаем СССР // Материалы для изучения естественных произв. сил СССР. .Л., 1928. № 68. С. 14-23.

191. Симонов Н.В. Запасы энергии ветра в СССР. Л., 1933, 64 с.

192. Скляров В.М. Ветер в пограничном слое атмосферы над территорией СССР. Ч. 1. Европейская территория СССР. М.: НИИАК, 1968. 476 с.

193. Смирнов С.А. Некоторые результаты сравнительных наблюдений по анеморумбометру М-63 и флюгеру // Тр. ГГО. 1967. Вып. 214. С. 31—33.

194. Смирнова A.B. и др. Исследование ветроэнергетических ресурсов Ленинградского региона // Сборник работ ЛГМЦ. 1989. Вып. 4(17). С. 3-33.

195. Снитковский А.И., Кошелькова Г.А. Мезоструи над Москвой // Тр. ГМЦ. 1969. Вып.56. С. 3-13.

196. Снитковский А.И. Случай образования струйного течения нижних уровней и усиления ветра у земной поверхности // Тр. ГМЦ. 1974. Вып. 149. С. 115-120.

197. Соколова С.Н. Сравнительная оценка параметров ветра континентальных и избранных районов юга Украины / Тр. ГГО. 1986. Вып. 502. С. 5360.

198. Справочник по климату СССР. Ч. III. Л.: Гидрометеоиздат, 1967. Вып. 12-13.

199. Срезневский Б.И. О силе ветра в Петербурге и Кронштадте // Записки по гидрографии, 1899. Вып. 2.

200. Степанов И.Г., Куклин Б.И. Некоторые аспекта использования энергии ветра // Вопросы энергетики Кольского п-ва. 1975. С. 141-152.

201. Сухишвили Э.В. Ветроэнергетические ресурсы Грузии // Тр. Тби-лис. науч. исслед. гидромет. ин-т. 1959. Вып.5. С. 107-114.

202. Тельдеши Ю., Лесны Ю. Мир ищет энергию. М.: Мир, 1981. 439 с.

203. Типовые характеристики в нижнем 300-метровом слое атмосферы по измерениям на высотной мачте. М.: Гидрометеоиздат, 1986. 87 с.

204. Типовые характеристики нижнего 300-метрового слоя атмосферы по измерениям на высотной мачте. М.: Гидрометеоиздат, 1982. 69 с.

205. Фатеев Е.М. Методика определения параметров ветроэнергетических ресурсов ветровых установок. - М.: Изд. АН СССР. 1957. 87 с.

206. Фортус М.И. Методы статистического описания ветрового режима с приложениями к ветроэнергетике. Препринт №6. М.: АН СССР. ИФА, 1990. 72 с.

207. Цверава В.Г. Струйные течения в пограничном слое атмосферы // Метеорология и гидрология. 1967. № 10. С. 71-75.

208. Цветкова Н.М. К вопросу о характеристике ветрового режима на территории Центрально-Черноземных областей //Сб. работ Курской ГМО, 1960. Вып. 1.С. 18-38.

209. Циммерман P.P. Опыт детального учета запасов энергии ветра района Новой Бухары и Чарджоу // Вестн. Ирригации. 1930. № 5. С. 12-19.

210. Циммерман P.P. Проблема изучения ветровых ресурсов Средней Азии // Ср. аз. энергетический сб. т. II., Изд-во СНК УзССР, 1933.

211.Шапаев В.М. Ветроэнергетические ресурсы островов и Арктического побережья СССР // Проблемы Арктики и Антарктики. 1961. Вып. 7. С. 45-50.

212. Шевченко JI.C. Некоторые характеристики мезоструй над Казахстаном // Развитие и преобразование географической среды Казахстана. Алма-Ата, 1982. С. 67-77.

213. Шефтер Я.И. Ветроэнергетические агрегаты. М.: Энергия, 1972.

288 с.

214. Шефтер Я.И. Использование энергии ветра. М.: Энергия, 1975.

177 с.

215. Школяр Т.Ф., Ивлева Г.Ф., Щербакова JI.H. Об измерении больших скоростей ветра анеморумбометром М-63М и флюгером с тяжелой доской // Тр. ГГО. 1986. № 493. С. 44-49.

216. Щукин Н.С. Некоторые мысли о сущности и методике комплексного физико-географического районирования территории // Вопросы географии, №3. Географиз, 1947.

217. Юго-восток европейской части СССР. М.: Наука, 1971. 459 с.

218. Ярас JI. и др. Энергия ветра / под ред. Шефтера Я.И. М.: Мир, 1982. 256 с.

219. A diagnostic model for estimating winds at potential sites for wind turbines / R.M. Endich, Y.C. Ludwic, C.M. Bhumralkar, M.A. Estoque // J. Appl. Meteorol. 1982. Vol.21, N 10. P. 1441-1454.

220. Adell L., Zubiaur R., Martin F., Perrando F., Moreno P., Varona L., Pontofa A. Development of a metodology for the estimation of wind energy resources in relatively large areas. // Sol.Energy. 1987. Vol.38. № 4. P. 281-295.

221. Baker R.W., Henson E.W. Wind power potential in the Pacific Northwest//J.Appl. Meteorol. 1978. Vol.17, № 12. P. 1814-1826.

222. Baker R.W., Whithey R.L., Heusson W.E. A low level wind measurement techereque for wind turbine generation siting //Wind long. 1979. Vol.3, № 2. P. 107-114.

223. Banrskens H.J.M. Practische aspecten von gedecentralisseerde windenirgiesystemen // Bedryfsontwlkkeling. 1982. Vol. 13, № 10. P. 881-890.

224. Basic Georghe. Zone ou prioritati pentru valori-ficares potentialuhei energili coliene in Romania // Hidrotehnica (RSR). 1981. Vol.26, № 8. P. 225-227.

225. Bhumral Ch.M. et al. A practical and economic method for estimating with energy conversions sites // Solar energy. 1980. Vol.25, № 1. P. 55-65.

226. Biro G.G. A unified sity evaluation system for wind energy conversion // 3rd Miami Int. Conf. Alternative Energy Sources. Miami Beach. 1980. P. 723724.

227. Bonner W.D. Climatology of the low-Level Let // Mon. Weather Rev. 1968. Vol. 96, № 12. P. 833-850.

228. Bradley E.F. An experimental study of the profiles of wind speed, shearing stress and turbulence at the crest of a large hill // Quart. J. Roy. Meteorol. Soc. 1980. Vol.106, № 447. P. 101-123.

229. Bradley W.E. Wind energy flux at New Zealand radar wind stations // N.Z.J.Sei. 1981. Vol.24, № 1. P. 89-94.

230. Cadogan J.B., Ancona D.F. Wind turbines at work // IEEE Spectrum. 1982. Vol.19, N8. P.46-51.

231. Carrol I., Debra D. The wind resource at Altamont Pass // Sun-world. 1984. Vol. 8,№4. P 109-110.

232. Cherry M.J. Wind energy resource aurvey methodology // J. Ind. Aero-dyn. 1980. Vol. 5, № 3,4. P. 247-280.

233. De Marrais S.A. Wind profile at Brookhaven national laboratory // J. Meteorology, Apr. 1959. Vol. 16, №. 2. P. 89-111/

234. Deutschland. 2007, № 3. c. 43

235. Deutschland. 2008, № 2. c. 41

236. Die Windverhaltnisse in der Bundesrepublik Deutschland im Hinblick auf die Nutzung der Windkraft / W.Benisch, G. Dueinsing, G. Jurksch, R. Zollner // Berichte Deutsche Wetterdients. Zentralamt, Offenbach, 1978. 144 p.

237. Diem M., Z edler P. Der Wind in der Bodennahen Schicht bis 100 m. Höhe in Karlsruhe und Mühlacker. Berichte Deutsch. Wetterdienst. 1964. №. 97. 143 p.

238. Document technique unifie Regees difinissant les efiects de la Neige et iln Vent sur les constuetions.V. reg. les. 1965. № 65. 98 p.

239. Drugan L.M., Goldreich Y., Maximob Z. Wind energy survey in the Neger (Israel) // Appl. Geogr. 1986. Vol. 6, № 3. P. 241-254.

240. Doran J.C., Powell D.C. Gust models for design and performance analyses of wind turbines // AIAA/SERI. Wind Energy Conf., Boulder, Colo, 1980, Collect, teohn. pap. New York, N.Y., 1980. P. 238-242.

241. Essenwanger O. Probleme der Windstatistik // Meteorologische Rundschau. 1959. P. 245-251.

242. Frankenberger E. Über vertikale Feuchte und Windgradienten in den untersten Dekametern der Atmosphäre den Vertikalaustausch und Wärme-haushält in Wiesenbaden bei Quickborn-Holstein 1953/54. Berichte Deutsch. Wetterdienst. 1955. №. 20. 283 p.

243. Frost W., Chih Sh. F. Wind characteristics over complex terrain relative to was siting. AIAA/SERI Wind Energy Conf., Boulded, Cofo, 1980. Collect techn. Pap. New York. 1980. № 4. P. 185-193.

244. Garstang M., Snow S.W., Emmitt G.D. Measurements of wind shear at the MOD-I site // AIAA/SERI. Wind Energy Conf., Boulder Colo, 1980, Collect, techn. pap. New York, N.Y. 1980. P. 200-204.

245. Golding E.W., Harris R.I. The generation of electricity by wind power. -London li. and F.N. Spon. New Jork. 1977. 332 p.

246. Gustavsson L.H., Linde M. The gust as a coherent structure in the turbulent boundary layer // AIAA/SERI wind energy Conf., Boulded, Colo, 1980, Collect, techn. pap. New York, N.Y. 1980. P. 146-154.

247. Goh T.N., Nathan O.K. A new approach of wind speed characterization for wind energy studies // Supplies and Conserv. Proc. 7 Conf. Washington, D.O. 1980. P. 1538-1549.

248. Hardell R., Ljungston 0. Off those based wind turbine systems (OS-WTS) for Sweden - a system concept study // Pap. 2-nd Int. Simp, wind energy syst. Amsterdam. 1978. Oranfield. 1979. Vol. 2. P. 8-113.

249. Hesselberg und Byörkdal. Über das Verteilungegesetz der Windunruhe // Beiträge z. Physik d. fr. Atm. 1929. 121 p.

250. Jagadcash A., Varshaneye N.C. Potentialof wind energy in Orissa State. A case study - Judian // J. Power and River Valley Develop. 1980. vol. 30, №1112. P. 152-156.

251. Juall E.K. Wind energy potential at Seeland sites in Australia // Search. 1982. Vol. 13, № 3-4. P. 90-91.

252. Justus C. G., Margraves W. R., Yalcin A. Nationwide assessment of potential output from wind-powered generators // J. Appl. Met. 1976. Vol. 15, № 7. P. 673-678.

253. Kareem A., Lissman B.B.S., Zambrano T.O. Wind-loading definition for the structural design of wind turbine generators // J. Energy, 1981. Vol.5, № 2. P. 89-93.

254. Kinsella E.M. Windpower in the west of Ireland // Ehg. J. 1982. Vol. 35, №6. P. 13-14.

255. Lalas D.P., Tselepidaki H., Theoharatos G. An analysis of wind power potential in Greece // Solar Energy. 1983. Vol.30, № 6. P. 497-505.

256. Linger R.J. The Southern California Edison Company wind resource assessment program. AS/ISES, 1980 // Proc. Anny. Meet. Amer. Sec. Int. Solar Energy. 1980. Vol. 3/2. 1464-1467.

. 257. Lissaman O.B.S., Zanubrano T.G., Walker S.N. Wind energy assessment of the palm springs-whitewater region California, USA // 3rd Fut.Symp. Wind Energy Syst. Copenhagen. Granfield, 1980. P. 91-106.

258. Lois Lambros. Hew elements in wind energy conversion siting // 3rd Miami Int. Conf.: Alternative Energy Sources, Miami Beach Fla. Gables Fla, S.A. 1980. P. 720-722.

259. Mortimer A.R. A review of the icing problem for aerogeneratorators // Wind Eng. 1980. №4. P. 183-190.

260. Musgrove P.J. Off shore wind energy systems // Meteorol. Mag. 1980. Vol. 109, № 1293. P. 113-119.

261. Olsson L.E., Kvick T. Measurements for wind energy prospecting in Sweden // 4th Int. Symp. Wind Energy Syst., Stockholm. Granfield, S.A. 1982. Vol. l.P. 167-174.

262. Ossenbrugen P.J., Pregent G.P., Meeker L.D. Off shore wind power potential // J. Energy Div. Proc. Amer. Soc. Giv. Eng. 1979. Vol. 105. P. 81-92.

263. Otawa Tory. Wind energy planning development and application of a site selection method for wind energy conversion systems (WEC3) // Int. J. Energy Res. 1980. Vol.4, № 3. P. 283-306.

264. Palutikof J.P., Kelly P.M., Davles T.O., Halliday I.A. Impacts of spatial and temporal wind speed variability on wind energy output // J. Climate Appl. Meteorol., 1987. Vol. 26, № 9. P. 1124-1133.

265. Pennell W.T. Measurement requirements for the siting of large wind turbines Energy Technol. // Wind Eng. 1980. № 3. P. 155-162.

266. Petersen E.L., Troen I., Prandsen S., Hedegaard K. Winda-talas for Denmark-RISO. RISO-R-428. 1981. 229 p.

267. Peterson E.W., Hasse L. Did the Beaufort scele or the wind climate change? // J. Phys. Oceanogr. 1987. Vol. 17, № 7. P. 1071 -1074.

268. Peterson E.W., Heunesaey J.P. On the use of power laws for estimates of wind power potential // J. Appl. Meteorol. 1978. Vol. 17, № 3. P. 390-394.

269. Peltova EsB. Tuulivonaan nykynakymla soumessa // Saaho. 1983. Vol. 56, № 4. P. 52-54.

270. Rao H.G., Corotis R.B. Bayesian piraistence analysis for wind energy // J. Energy Div. Proc. Amer. Soc. Cov. Eng. 1982. Vol. 108, № 2. P. 116-127.

271. Sedefian L. On the vertical extrapolation of mean wind power density // J. Appl. Meteorol. 1980. Vol.19, № 4. P. 488-493.

272. Sigl 1 A.B., Corofis B.B., Won D.J, Run duration analysis of surface wind speeds for wind energy application // J. Appl. Meteorol. 1979. Vol. 18, № 2. P. 156-166.

273. Sorocovschi V., Tudoran P. Potentialul energie ediene in jdetul cluji // Stud. Univ. Babes - Bolycu. Geol. - Geogr. 1984. Vol. 25, № 2. P. 67-73.

274. Stoddard F.S. Dynamic rotor loads of a wind turbine via hand-held calculators // J. Energy. 1981. Vol. 5, № 2. P. 99-103.

275. San Gorgonic pass wind resource development // Sunwopld. 1984. Vol. 8, №4. P. 107-108.

276. The potential of wind energy in Antarctica / G.J. Bowden, J. Adler, J. Dabbs, J. Walter // Wind Bag. 1980. Vol.4, № 3. P. 1963-1976.

277. Torkvist G. Load cases for wind energy conversion systems // 3rd Ind.

Symp. Wind Energy Syst., Copenhagen, 1980. Granfield., 1980. P. 183-192.

278. Tosha M On the Wind speed profile in the lower atmosphere // Pap. Met. Geophys. 1953. Vol. 4, №. 3-4. P. 101-112.

279. Vachon W.A., Downey W.T., Madio F.R. A case study of wind turbine generator siting in complex terrain. - AS/ISES 1980 // Proc. Annu. Meet. Amer. Sec. Sut. 1980. New York, Del., S.A. 1980. Vol. 3/22. P. 1481-1485.

280. Vadot L. I'energie eollienne, quelles chances pour un renouvean? // Rev. Palais decouv. 1983. № 26, num. spec. P. 160-179.

281. Van der Auwera L., De Mejer F., Malet L.M. The use of the Weibull three parameter model for estimating mean wind power densities // J. Appl. Mete-orol. 1980. Vol. 19, № 7. P. 819-825.

282. Wade J.E., Rosenfeld Ch.L., Maule P.A. Application of remote sensing to wind power facility siting // Int.Geosci. and Remote Sens Symp. (IGARSS'81). New York. 1981. Vol.1. P. 443-448.

283. Wheeling windpower out of Wyoming// Mod. Power Syst. 1985. Vol. 5, № 11. P. 9.

284. Wiad: U3 // Energy H and D Sum. and Sour. 1986. Vol. 7, № 3. P. 6.

285. Wieringa J. Roughness-dependent geographical interpolation of surface wind speed averages // Quart. J. R. Mel. Soc. 1986. Vol. 43/ P. 28-41.

286. Wieringa J. Updating the Davenport roughness classification // J. of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics. 1992, №. 41-44. P. 223-233.

287. Wieringa J. Representative roughness parameters for homogeneous terrain // Boundary-Layer Meteorol. 1993. Vol. 63, №. 4. P. 23-36.