Расчет годовой выработки электроэнергии гибридной СВЭУ.

Среднегодовая выработка электроэнергии гибридной СВЭУ определяется как сумма выработанной электроэнергии по месяцам от двух независимых энергоисточников ВЭА и ФЭБ. Потому задача сводится к определению среднемесячной выработки электроэнергии каждым источником с последующим суммированием результата для получения вероятного значения годовой выработки электроэнергии автономной СВЭУ.

Годовая выработка электроэнергии ВЭА.

Для расчета годовой выработки электроэнергии требуется иметь мощностную характеристику ВЭА (рис.2) и дифференциальную повторяемость скоростей ветра вида

Среднепериодные скорости ветра (табл.2) должны быть пересчитаны на заданную высоту ВЭА (Н) по формуле:

 

где

 

где - Jсреднепериодная скорость ветра на высоте флюгера (h).

Значение t_i(J_i) принимается из условия распределения Вейбулла в зависимости от значения параметра (g) (см. Приложение 1¸3).

Среднепериодные скорости ветра (среднемесячные и среднегодовые) и параметр (g) приведены в табл. 2 и берутся согласно вариантам задания на курсовую работу.

 

 

		Месяц
Vcp	м/с	5,2	5,4	5,7	5,6	5,5	4,9	4,2	4,1	4,3	4,5

 

 

Из расчетной мощностной характеристики ВЭА (рис.2) следует, что в диапазоне скоростей ветра J_H³J_i³J_max его мощность равна нулю.

Собственная выработка ВЭА в течении каждого месяца (N_ВЭА^мес) и года (N_ВЭА^год) по формулам:

(4)

 

где Т_мес – число часов в расчетном месяце.

 

(кВт )

(5)

 

или

(6)

 

где Т_год=8760 час.

 

 

 

 

На основании данных таблицы Приложения 2 определим число часов простоя ВЭА в год (t_пр), число часов работы ВЭА (t_раб) и числа часов использования установленной мощности (t_уст):

(7)

 

(8)

 

(9)

 

 

Полученные результаты расчета W_ВЭА^мес и W_ВЭА^год занести в таблицу 4.

2.2. Помесячная и годовая выработка электроэнергии солнечной фотоэлектрической батареей.

Количество электрической энергии, вырабатываемой солнечной фотоэлектрической батареей.

(10)

 

где Р_пик - пиковая мощность ФЭБ;

Р_с.пик=1000 Вт/м² - пиковая мощность солнечной радиации при стандартных условиях;

h - эквивалентная средняя эффективность преобразования солнечной энергии;

h_эт - КПД эталонного фотоэлектрического модуля;

Е_с - среднепериодная суммарная энергетическая освещенность в плоскости фотоэлектрического модуля определяется из таблицы 2.

Если обозначить:

 

- число пиковых солнце-часов;

 

- коэффициент преобразования,

 

то

(11)

 

Большие значения К_р соответствуют работе ФЭБ в условиях горной местности и больших значениях энергетической освещенности Е_с.

 

 

Провести вычисления, заполнить таблицу 4 помесячной и среднегодовой выработки электроэнергии гибридной ветро-солнечной установкой и построить гистограмму выработки электроэнергии по месяцам в течение года (рис.3).

(12)

 

(кВт )

 

 

 

Таблица 4.

Выработка электроэнергии гибридной ветро-солнечной установкой.

Энергоисточник	Размерность	Месяцы	Год
Ветроагрегат	кВт*ч	1235,34	1170,75	1383,44	1331,12	1274,34	1046,14	884,68	829,25	887,60	1003,27	1110,81	1147,83	13304,56
Фотобатарея	кВт*ч	1,26	1,75	2,76	3,64	4,23	4,45	4,15	4,25	3,69	2,81	1,80	1,06	35,84
Вся установка	кВт*ч	1236,60	1172,50	1386,20	1334,75	1278,56	1050,59	888,83	833,50	891,29	1006,07	1112,61	1148,89	13340,39

ПОВТОРЯЕМОСТИ СКОРОСТЕЙ ВЕТРА ПРИ РАСПРЕДЕЛЕНИИ ПО ВЕЙБУЛЛУ И Y=1.25

Скорость ветра	СРЕДНЕПЕРИОДНЫЕ СКОРОСТИ ВЕТРА
4,33	4,43	4,54	4,75	5,17	5,28	5,28	5,49	5,70	5,80	5,91	6,02
	0,155	1,149	0,152	0,143	0,131	0,127	0,127	0,123	0,118	0,113	0,111	0,110
	0,153	0,150	0,149	0,142	0,133	0,129	0,129	0,124	0,119	0,118	0,117	0,115
	0,135	0,133	0,112	0,128	0,122	0,119	0,119	0,115	0,113	0,112	0,110	0,109
	0,113	0,112	0,112	0,110	0,108	0,106	0,106	0,104	0,103	0,102	0,101	0,099
	0,091	0,092	0,092	0,092	0,091	0,091	0,091	0,090	0,089	0,089	0,088	0,088
	0,072	0,074	0,074	0,075	0,076	0,076	0,076	0,077	0,077	0,076	0,076	0,076
	0,056	0,057	0,058	0,060	0,063	0,063	0,063	0,064	0,065	0,065	0,065	0,065
	0,043	0,044	0,045	0,047	0,051	0,051	0,051	0,053	0,053	0,054	0,055	0,055
	0,031	0,033	0,034	0,037	0,040	0,041	0,041	0,043	0,044	0,040	0,045	0,045
	0,024	0,025	0,026	0,029	0,032	0,033	0,033	0,035	0,037	0,037	0,038	0,038
	0,018	0,019	0,019	0,022	0,025	0,026	0,026	0,028	0,029	0,031	0,032	0,032
	0,013	0,014	0,014	0,017	0,019	0,020	0,020	0,022	0,023	0,024	0,025	0,026
	0,010	0,011	0,011	0,012	0,015	0,016	0,016	0,018	0,019	0,020	0,021	0,021
	0,007	0,008	0,008	0,009	0,001	0,012	0,012	0,014	0,015	0,016	0,016	0,017
	0,004	0,005	0,006	0,007	0,009	0,009	0,009	0,011	0,012	0,013	0,014	0,014
	0,003	0,004	0,004	0,005	0,006	0,007	0,007	0,008	0,009	0,001	0,011	0,011
	0,002	0,003	0,004	0,004	0,006	0,006	0,006	0,007	0,008	0,008	0,009	0,009
	0,001	0,002	0,002	0,003	0,004	0,004	0,004	0,005	0,006	0,006	0,007	0,007
	0,001	0,001	0,002	0,002	0,003	0,003	0,003	0,004	0,005	0,005	0,005	0,005
	0,001	0,001	0,001	0,002	0,002	0,002	0,002	0,003	0,004	0,004	0,004	0,004
		0,001	0,001	0,001	0,002	0,002	0,002	0,002	0,003	0,003	0,004	0,004
			0,001	0,001	0,001	0,001	0,001	0,002	0,002	0,002	0,003	0,003
			0,001	0,001	0,001	0,001	0,001	0,001	0,002	0,002	0,002	0,002
				0,001	0,001	0,001	0,001	0,001	0,001	0,001	0,002	0,002
						0,001	0,001	0,001	0,001	0,001	0,001	0,001