П.6 Предварительный выбор моделей вэу

На предварительном этапе выбора ВЭУ в качестве основных технических требований следует учитывать:

- Единичную номинальную мощность ВЭУ с учетом возможности транспортировки и монтажа;

- Климатическое исполнение в соответствии с ГОСТ Р 51991-2002;

- Класс ВЭУ по классу безопасности в соответствии с ГОСТ Р 54435- 2011 (МЭК 61400-1 или для малых МЭК 61400-2).

Выбор единичной мощности ВЭУ в данном курсовом проекте рассматривается без учета ограничений по транспортировке и монтажу.

При выборе единичной мощности ВЭУ, входящих в состав ОЭС, следует учитывать следующий мировой опыт:

- ВЭУ номинальной мощностью менее 1,0 МВт в настоящее время практически не производятся, использование их для строительства ВЭС является не рентабельным, что объясняется высокой удельной стоимостью этого оборудования. Производство отдельных моделей ВЭУ этого диапазона мощностей сохранено в целях энергоснабжения маломощных потребителей, расположенных на удаленных территориях, а также для использования их в местах, где строительство ВЭУ большей мощности затруднено, в виду сложного рельефа местности или плотной застройки.

- ВЭУ номинальной мощностью от 1,0 до 2,0 МВт достаточно отработаны в течение многих лет, имеют высокий уровень унификации, так как многие элементы их конструкции изготавливаются серийно. На сегодняшний день моделей ВЭУ этого диапазона мощностей изготавливается достаточно большое количество, однако, по сравнению с ВЭУ диапазона единичной мощности от 2,0 до 3,0 МВт, это оборудование имеет более высокую удельную стоимость, строительство ВЭС, при одной и той же мощности, требует организации большего количества площадок, что увеличивает стоимость строительных работ.

- ВЭУ номинальной мощностью более 3,0 МВт имеют относительно высокие массогабаритные показатели отдельных элементов конструкции (секции башен, лопасти, гондола), их транспортировка автомобильным транспортом требует повышенной несущей способности грунтов под дорогами общего пользования. Поэтому ВЭУ этого диапазона мощностей являются, как правило, морского базирования и используются при строительстве ВЭС в море или вблизи береговой лини.

Т.е. исходя из мирового опыта в настоящее время для ВЭУ, входящих в состав ОЭС, рекомендуется рассматривать модели ВЭУ диапазона единичной мощности от 2,0 до 3,0 МВт, которые имеют диаметр рабочего колеса в диапазоне от 80 м до 100 м.

Для выбора моделей ВЭУ используем данные, представленные в таблице П1 или СБД «Вертикальный профиль ветра».

Количество ВЭУ, входящих в состав крупных ВЭС, определяется пропускной способностью ЛЭП «ВЭС - подстанция» по формуле:

. (1)

Далее необходимо проверить возможность размещения выбранных моделей ВЭУ в количестве на доступной площади под размещение ВЭС по формуле:

(2)

при условии, что необходимая площадь для одной ВЭУ S₁ определяется исходя из условия минимума аэродинамических потерь энергии от затенения ВЭУ друг друга, т.е. по формуле:

S₁ = (k×D)², (3)

т.е. ВЭУ на площадке размещены рядами на одинаковом расстоянии k×D друг от друга (k рекомендуется выбирать от 8 до 10).

Варианты ВЭУ, для которых не выполняется условие (2) из дальнейшего рассмотрения исключаются.