РАЗДЕЛ 2
МЕТОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СИСТЕМЫ СБОРА ИНФОРМАЦИИ О ХАРАКТЕРИСТИКАХ ВЕТРА В РЕГИОНЕ
2.1. Система источников долгосрочной информации о характеристиках ветра
в регионе
Прогнозирование выработки электроэнергии ВЭУ в регионе базируется на данных долгосрочных наблюдений характеристик ветра. Такая информация регистрируется различными метеорологическими службами, ее измерение и хранение осуществляется различными методами. Для получения достоверных прогнозов на долгосрочную перспективу необходимо эту информацию использовать как можно более полно (в пространственном и временнoм разрезах) и обоснованно.
Блок-схема системы источников информации о характеристиках ветра в Крыму представлена на рис. 2.1. Аналогичная структура имеет место для системы сбора информации о характеристиках ветра в каждом регионе Украины - меняться могут лишь ее количественные параметры.
Основные источники долгосрочной информации о характеристиках ветра (именно такая информация является базовой при оценке возможностей ветроэнергетики на территории региона) - это метеостанции системы Госкомгидромета Украины. Их количество не является постоянным - время от времени определенные метеостанции закрываются или открываются новые. Текущее размещение метеостанций на территории Крыма показано на рис. 2.2.
Учитывая, что Крым занимает площадь около 27 тыс. км2, в среднем каждая крымская метеостанция регистрирует характеристики ветра на территории площадью в 27000/23?1174 км2, что соответствует условному квадрату со сторонами ?34 км. Заметим, что для Украины в целом этот показатель существенно хуже - в среднем одна метеостанция приходится на квадрат со стороной ?57 км.
Рис. 2.1. Блок-схема системы источников информации
о характеристиках ветра в Крыму
Рис. 2.2. Карта размещения метеостанций на территории Крыма
В табл. 2.1 представлены географические и некоторые другие характеристики всех метеостанций Крыма.
Таблица 2.1
Характеристики метеостанций Крыма, входящих в систему Госкомгидромета Украины
п/пМежду-
народ-
ный
номер
МСНаименование метеостанцииГеографические координатыВысота над уровнем моря, мВысота уста-новки датчиков, мсеверная широта, ?восточная долгота, ?1234567133933Ишунь45.8833.82311.0233922Раздольное45.7833.481610.6Стерегущий45.6633.201210.0333934Джанкой45.7234.40611.0433939Клепинено45.8534.203710.1533924Черноморское45.5232.70910.0633962Нижнегорск45.4534.732410.0733981Мысовое45.4535.831510.0833983Керчь45.4036.424611.0933986Опасное45.3736.63012.01033929Евпатория45.0233.37120.71133973Владиславовка45.2535.383510.01233966Белогорск45.0534.6020510.01333946Симферополь45.6834.1818010.51433976Феодосия45.0335.382213.833960Караби-Яйла44.8734.5298810.01533945Почтовое44.8833.9517210.01633958Ангарский Перевал44.7534.3576910.01733959Алушта44.6834.43311.0
Продолж. табл. 2.1
12345671833994Севастополь44.6033.53720.01933419Херсонесский Маяк44.5833.38219.633992Голубинка45.8334.0021810.02033995Никитский Сад44.4734.0320710.52133990Ялта44.5034.006611.02233999Ай-Петри44.4334.08113010.033996Орлиное44.4533.7326810.523-Кара-Даг44.5535.121710.0
В табл. 2.1 оттенены метеостанции, в настоящее время закрытые. Однако для них в метеорологических архивах имеется долгосрочная информация о повторяемостях скоростей ветра, которую можно использовать в ветроэнергетических расчетах.
Как следует из табл. 2.1, на данный момент на территории Крыма действуют 23 метеостанции системы Госкомгидромета Украины.
2.2. Приборы и методология измерений характеристик ветра
на метеостанциях Украины2
Точность прогноза энергетических показателей ВЭУ существенно зависит от точности и временнoй репрезентативности измерения скорости ветра, которые, в свою очередь, определяются приборным обеспечением и методикой измерений.
На метеостанциях системы Госкомгидромета Украины характеристики ветра измеряются в соответствии с методикой [58], согласованной с требованиями Всемирной метеорологической организации.
В сети метеостанций Украины, начиная с середины 1970-х годов, для измерения параметров ветра как основные используются приборы М-63М-1. Этим прибором измерения направления ветра осуществляются с точностью до 5°, скорости ветра - с точностью до 1 м/сек (на индикаторе отмечается скорость с точностью до 0.1 м/сек, но метеоролог округляет значение до 1 м/сек).
Стандартная высота установки датчиков на открытой местности по рекомендациям ВМО должна составлять 10-12 м.
В качестве резервных (при отключениях электроэнергии или выходе прибора из строя) используются флюгеры Вильда с легкой и/или тяжелой доской. Наблюдения по флюгеру Вильда с легкой доской осуществляются для скорости ветра до 10 м/сек, а при больших скоростях (10-40 м/сек) - с тяжелой доской. Точность измерения:
* флюгера с легкой доской - 1 м/с в диапазоне от 0 до 10 м/с и 2 м/сек от 10 до 20 м/сек;
* флюгера с тяжелой доской - 2 м/сек от 10 до 20 м/сек и 4 м/сек от 20 до 28 м/сек; от 28 до 40 м/сек - 6 м/сек.
Как установлено в [44], систематические ошибки наблюдений по флюгеру характеристик ветра на МС являются наименьшими при скоростях ветра от 4 м/сек до 17 м/сек. Тем не менее, как установлено в [11,12], в диапазоне 6-17 м/сек показания флюгера с легкой доской на 5-7% выше, чем показания прибора М-63М-1. Поэтому, метеоданные, относящиеся к периоду наблюдений до установки на метеостанции прибора М-63М-1, в ветроэнергетических расчетах должны использоваться с осторожностью и только при отсутствии альтернативной информации.
На всех МС наблюдения осуществляются восемь раз в сутки в синхронные сроки: 0,3,6,9,12,18,21 час по Гринвичскому времени. Под сроком понимается десятиминутный интервал времени, заканчивающийся в определе