ПИТАЊА ЗА КОЛОКВИЈУМ ИЗ ОБНОВЉИВИХ ИЗВОРА ЕНЕРГИЈЕ 1. Удео снаге и енергије ветра у производњи електричне енергије - стање и предвиђања у свету и Европи. 2. Навести називе најмање две међународне организације које се баве питањима везаним за коришћење енергије ветра. 3. Навести разлоге за коришћење енергије ветра у поређењу са конвенционалним изворима енергије. 4. Систем глобалних ветрова на Земљи. 5. Гранични слојеви атмосфере од значаја за коришћење енергије ветра. 6. Локални ветрови. 7. Енергија и снага ветра-извести и објаснити основне релације. 8. Једначина континуитета за флуид. 9. Једначина кретања за флуид. 10. Једначина енергије за флуид. 11. Принцип сличности у теорији флуида. 12. Храпавост терена-дефиниција и моделовање. 13. Заклони за ветар (препреке) -дефиниција и моделовање. 14. Висински профил брзине ветра у односу на терен. 15. Изрази за средњу вредност брзине и за густину снаге ветра са корекционим чланом за флуктуације. 16. Функција расподеле (фреквенција појављивања) ветра по брзинама. 17. Нацртати и објаснити блок шему поступка за анализу енергетског потенцијала ветра (WAsP за анализу). 18. Ружа ветрова. 19. Израз за брзину ветра која се најчешће јавља ако је расподела ветра по брзинама Weibull-ова. 20. Користећи вредности Γ(k) (гама) функције дате табеларно нацртати квалитативну зависност густине снаге ветра од параметра облика к за вредности k =2, k =1 и k =2.5. 21. Betz-ов фактор. 22. Релације за средњу производњу снаге за случај линеарне криве снаге ветротурбине. 23. Навести факторе који умањују утицај турбуленција на густину снаге ветра. 24. Израз за криву «трајања снаге» у случају линеарне криве снаге. 25. Крива ефикасности за случај линеарне криве снаге. 26. Израз за средњу снагу са максималним коефицијентом ефикасности за случај линеарне криве снаге. 27. Шта је мапа ветрова? 28. Објаснити разлику модела атласа ветра за анализу и модела атласа за примену. 29. Шта је поступак самотестирања модела ветра за случај коришћења података о ветру метеоролошке станице? 30. Дати кратку анализу разлога за и против коришћења обновљивих извора енергије са посебним освртом на енергију ветра. 31. Проценити релативну промену брзине ветра на месту анемометра услед дејства препреке за ветар коју чини дрворед висине 20 m и ширине 100 m управан на правац ветра и на растојању 200 m од 1
анемометарског стуба. Анемометри на стубу су постављени на висинама 20 m, 30 m и 40 m. Порозност дрвореда износи 50%. 32. Измерене је брзина ветра у n сектора и статистичком анализом су одређени параметри Weibull-ове расподеле A i, k i и фреквенција појављивања ветра f i и вредности приказане у табели. Коришћењем одговарајућих таблица одредити одредити просечну густину снаге ветра усредњену за све правце. густина ваздуха је ρ=1.225 kg/m 3. sektor klasa hrapavosti A [m/s} k f [%] 1 0 8.67 2.43 19.8 2 1 6.87 2.33 21.4 3 1 8.57 2.24 35.4 4 0 9.83 2.28 25.0 33. Мерењем у секторима одређене су одговарајуће вредности параметара А, k и f. Одредити средње вредности брзине и квадрата брзине ветра. Одредити средњу густину снаге ветра за све секторе. Користити таблице за вредности F M (k), F u (k), F A (k) и F E (k). Вредности параметра А, k и f су дате у табели питања број 32. Напомена: Најновији подаци о коришћењу и планираном коришћењу енергије ветра дати су на сајту http://www.evea.org /. На колоквијум понети таблице и калкулатор. Таблице су дате у прилогу. 2
3
4
Табела за израчунавање укупне густине снаге ветра помоћу параметара А и k Weibull-ове расподеле. Вредност F E (k) налази се у врсти одређеној са прве две цифре параметра k и колони одређеној трећом цифром. Уз предпоставку да је густина ваздуха ρ=1.225 kg/m 3, густина снаге у јединицама [kwh/(m 2 y)] износи E=A 3 F E (k). 5
Табела за израчунавање средње вредности помоћу Weibull параметра А и k. Вредност F M (k) =Γ(1+1/k) налази се у врсти чије је редни број одређен са два прве цифре k, а колона вредношћу треће цифре. Средња вредност има димензије m/s и одређена је релацијом M=AF M (k). 6
Табела за израчунавање средње вредности квадрата брзине ветра помoћу вредности A и k. Вредност F u (k) =Γ(1+2/k) налази се у врсти чији је редни број одређен са две прве цифре параметра k, а колона вредношћу треће цифре. Средња вредност u 2 одређује се из реалције u 2 =A 2 F u (k) и изражава се у јединицама m 2 /s 2. 7
Табела за израчунавање вредности параметра k помоћу количника квадрата средње вредности и средње вредности квадрата брзине M 2 / u 2. Вредност параметра k налази се у врсти чији је редни број одређен са прве две цифре количника, а колона трећом цифром. 8
Табела за израчунавање Weibull параметра А помоћу вредности средње брзине и средње квадратне брзине. Вредност F A (k)=1/γ(1+1/k) добија се из табеле на основу вредности k. Прве 2 цифре параметра k означавају врсту, а трећа цифра колону у којој се налази одговорајућа вредност. Вредност Weibull параметра А израчунава се према релацији А = МF(k) = uf(k) у јединицама m/s. 9