Вятърен потенциал в България

[Mozo]

УВОД
Вятърът над Земята възниква поради неравномерното нагряване на нейната повърхност от Слънцето. През деня въздухът над големите водни повърхности остава сравнително студен, тъй като голяма част от слънчевата енергия се изразходва за изпарение на водата или се поглъща от нея. Над сушата, която поглъща слънчева енергия в по-малка степен от водата, въздухът през деня се нагрява повече, разширява се и понеже е по-лек се издига нагоре. Неговото място заема по-плътен и по-студен въздух, разположен над водата. Така в крайбрежната зона възниква бризовата циркулация, като през деня вятърът духа от морето а през ноща обратно- от брега към морето. По сходен начин вследвие наличието на температурни различия между екватора и полюсите възниква циркулация на атмосферата между различните географски ширини.
При пространственото интерпретиране на енергийия потенциал на вятъра са взимани в предвид както инструменталните наблюдения за посоката и скоростта на вятьра, така и топографските индикатори като наличието на проходи, понижение на релефа, долини, плата и равнини, открити хребети, крайбрежни места, затворени долини, площи с висока грапавост както и деформираните от вятьра растителни форми, които представляват индикатор за режима на вятъра.
Съществуват природно - климатични райони, като Добруджанското плато, Черноморското крайбрежие и планинските райони, където ветроенергетиката може да стане бизнес за много хора. Пример за това е забравения опит на българина в Североизточна България и Черноморието, където преди повече от 100 години там са работели над 300 вятърни мелници.

//. РАЗПРЕДЕЛЕНИЕ НА ПРЕОБЛАДАВАЩИЯ ВЯТЪР
При изследване разпределението на преобладаващите ветрове над страната са отделени четири района: първият с преобладаващи северни ветрове, който е разположен на изток от линията Силистра-Шумен-Ямбол; Вторият с преоблдаващи западни и северозападни ветрове характерен за района на Дунавската хълмиста равнита и Западна Тракия; Третият с различна посока, който е характерен за предпланинските и нископланински части на страната; четвъртият с преобладаващи западни и северозападни ветрове характерен за високопланинските върхове и била (фиг.1).

///. РАЗПРЕДЕЛЕНИЕ НА СКОРОСТТА НА ВЯТЬРА
При изследване на многогодишния режим на скоростта на вятьра са отделени три района:
Първият район сьс средна скорост <2 m/s характерна за по-голяма част от територията на страната - ДХР, Тракийска низина, Софийско поле долините на р.Струма и р.Места, Предбалкана; вторият със скорост от 2 до 4 m/s разположен на изток от линията Русе-В.Търново-Елхово; третият със скорост превишаваща 4 m/s е характерен за Черноморското крайбрежие и откритите и обезлесени планински места с височина над 1000 m.
IV. ПРОДЪЛЖИТЕЛНОСТ НА ЗАДЪРЖАНЕ НА СКОРОСТТА НА ВЯТЪРА
На базата на методика разработена от Бирман и Петрик и приложена у нас |2] по изследвания за статистическото разпределение на скоростта на вятъра в дадено място и параметрите на разпределение е определена продължителността на задържане на скоростта на вятъра в часове над зададен предел от скорости - сумарна и средна непрекъсната продължителност. Тези характеристики на скоростта са важна предпоставка за определяне на енергийния потенциал на вятъра и за работа на ветроенергийните съоръжения.
Показано е че зависимостта между скоростта на вятъра и продължителността на задържане на скоростта на вятъра е нелинейна и приема характерната форма на интегралните характеристики на вятъра. За пример е дадено разпределението на сумарната продължителност на задържане на скоростта над 2 м/сек, над 14 м/сек и над 20 м/сек. Така например максимумът на е през пролетта и се колебае в границите на 800-1000 за скоростите над 2 м/сек, 30-40h h за скорости над 14 м/сек и 6-10 h за над 20 м/сек. През лятото и есента стойностите на са съответно 600-800 h за скорости над 2 м/сек, 10-15 h за над14 м/сек и 2-3 h за над 20 м/сек.

V. ЕНЕРГИЕН ПОТЕНЦИАЛ НА ВЯТЪРА
Енергийния потенциал на вятъра е определен по релацията:
(1) ,
където: W е плътност (мощност) на енергийния поток на вятъра |W /m2 ] ;
- плътност на въздуха [ kg / m3 ];
- диференциална функция на разпределение на скоростта на вятъра.

При изследване на пространствено разпределение на енергийния потенциал на вятьра са отделени схематично три ветроенергийни зони (Табл.1): Зона на малкомасщабната ветроенергетика - тя включва равнината част на страната, ДХР, Тракийска низина, долините на р.Струма и р.Места, Западна България с енергиен потенциал на h = 10 м.над земята по-малък от 100 W/m2 или 1000kWh/m2. Зона на средномасщабната потенциал на 100-200 W/m' или от 1000 до 2000 KWh/m2. Зона на голямата ветроенергетика включва откритите планински била и върхове с н.в. привишаваща 1000 м., а също така вдадените в морето части от сушата (нос Калиакра и нос Емине) кьдето средногодишната плътност на ветровия поток превишава 200 W/m или 2000 KWh/m .
Потенциалните ресурси на вятъра определени за ниво 50 метра над земната повърхност са близо два пъти по-големи от тези за 10 м.
Показано е, че енергийният потенциал на вятъра е разпределен неравномерно през отделни сезони на годината. Най много ресурси се падат през зимния период, които достигат до 50% от годишните, през пролетто те са 25-30%. Най-ниски са ресурсите през лятото и есента - съответствено 10-15% и 15-20%.

VI. ТОТАЛНИ, ДОСТЪПНИ И РЕЗЕРВНИ РЕСУРСИ НА ВЯТЪРА
Основната процедура при определянето на тоталните и достъпните ресурси на вятьра започва с разработването на Атласа за вятъра на България. Тази разработка беше подготвена на базата на пресмятане на плътността на енергията на вятъра за повече от 100 метеорологични станции в страната. Тази информация беше разширена чрез субективна интерпретация за влиянието на теренните форми и други индикатори на режима на вятъра върху наличността на ветровите ресурси.

Целият материал: