Laboratorij za termoenergetiko RAZPOLOŽLJIVOST VETRNE ENERGIJE CILJI VAJE: Za dane podatke o hitrostih vetra na določeni lokaciji in karakteristični krivulji izbrane vetrne turbine analiziraj možnost in učinkovitost izkoriščanja energije vetra za proizvodnjo električne energije.
15
Embed
RAZPOLOŽLJIVOST VETRNE ENERGIJE - lab.fs.uni-lj.silab.fs.uni-lj.si/kes/gospodarjenje_z_energijo/razpolozljivost_vetrna_energija.pdf · Teoretična in razpoložljiva energija vetra
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Laboratorij za termoenergetiko
RAZPOLOŽLJIVOST VETRNE ENERGIJE
CILJI VAJE:Za dane podatke o hitrostih vetra na določeni lokaciji in karakteristični krivulji izbrane
vetrne turbine analiziraj možnost in učinkovitost izkoriščanja energije vetra za
proizvodnjo električne energije.
Naloga
1. Podatke o razpoložljivosti vetra (v m/s)prikaži v: kronološkem diagramu in urejenem letnem diagramu.
2. Za podatke o hitrostih vetra določi: največjo in najmanjšo hitrost, povprečno hitrost, standardni raztros hitrosti.
3. Na podlagi urejenega diagrama odvisnosti hitrosti od časa izračunaj: teoretično kinetično energijo vetra, teoretično razpoložljivo energijo
vetra po Betz-u, izkoriščenost razpoložljive energije.
5. Glede na hitrosti vetra in karakteristiko turbine izračunaj proizvedeno električno energijo v vsaki uri in jo prikaži v: kronološkem diagramu in urejenem letnem diagramu.
6. Za izračunane moči turbine ugotovi: koliko časa (delež leta) obratuje
turbina s polno močjo in koliko časa (delež leta) obratuje
turbina z manj kot polovično močjo.
7. Iz izračunanih moči turbine določi še: celotno letno količino proizvedene
električne energije in jo primerjaj z rezultati iz točke 3a in 3b, podajte ustrezen komentar!
časovno in energijsko izkoriščenost vetrne turbine.
8. Razloži, kaj predstavljata energijska in časovna izkoriščenosti turbine.
porazdelitev hitrosti vetra običajno sledi Weibullovi porazdelitvi s faktorjem oblike okrog 2
Teoretična in razpoložljiva energija vetra (Betzov zakon)
Napredne tehnologije v energetiki 6
2
20
maxv
mW 2
20
01maxv
vAρP 301
30
1max 61,02
vAv
ρAP
Teoretična kinetična energija vetra: če bi bila hitrost za vetrnico enaka 0 m/s
Od celotne teoretične energije vetra je (Betz) mogoče teoretično izkoristiti največ 59,3 %:
maxmaxV,max PPηP 593,0
• Definira maksimalno moč, ki jo je možno „iztisniti“ iz vetra s turbine z vodoravno osjo v odprtem toku zraka. Zakon je izpeljan na podlagi principa ohranitve mase in gibalne količine v toku zraka skozi idealiziran „pogonski disk“, ki pretvarja energijo vetra.
• Glede na zakon nobena turbine ne more „ujeti“ več kot 16/27 oz. 59,3 % kinetične energije vetra (Betzov koeficient).
• Dejansko turbine uspejo v nominalnih pogojih realizirati 75 – 80 % Betzove omejitve.
Teoretična in razpoložljiva energija vetra (Betzov zakon)