Запасы энергии ветра и возможности ее использования. Ветровой кадастр России.

Недостатком официальных метеоданных о скорости ветра и его продолжительности является то, что большинство метеостанций расположено вблизи аэропортов и городов, то есть, в местах, возможно наиболее защищенных от ветра. Кроме того, характеристики ветра регистрируются на стандартной высоте 10 м, то есть, не учитывается его вертикальное изменение.

Скорость ветра на поверхности Земли равна нулю, а затем с увеличением высоты до 100 метров растет приблизительно по логарифмической зависимости /8, 9/.

                                                                         (6.1)

где v_h – скорость ветра на высоте h, м/с;

v – характерная для данного времени и места скорость, м/с;

h – высота, м;

h₀ – смещение нулевого уровня скорости ветра, то есть, расстояние над поверхностью Земли, где скорость еще равна нулю, м;

h_ПР – высота препятствий, м.

Как правило, оси пропеллерных ветроустановок находятся на высоте 5 – 50 метров. Для такой высоты можно пользоваться упрощенной формулой, аппроксимирующей выражение (6.1) /9/:

                                                                         (6.2)

где v₁₀ – скорость ветра на высоте 10 м;

 b – эмпирический коэффициент.

Чем меньше значение b, тем равномернее нагрузка на лопасть ветроколеса в верхнем и нижнем положениях. Для открытой местности b ≈ 0,14. Для разного времени года значения коэффициента b различны, поэтому формулу (6.2) следует применять осмотрительно и только для высот не более 50 метров.