Нетрадиционная энергетика. Ветроэнергетика. Термины и определения

3.1 Общие понятия

3.1.1 ветроэнергетика:

Wind power

Отрасль энергетики, связанная с разработкой методов и средств преобразования энергии ветра в механическую, тепловую или электрическую энергию

3.1.2 ветровой кадастр:

Wind cadaster

Систематизированный свод сведений, характеризующий ветровые условия местности, составляемый периодически или путем непрерывных наблюдений и дающий возможность количественной оценки энергии ветра и расчета ожидаемой выработки ветроэнергетическими установками

3.1.3 ветровой потенциал:

Wind potency

Полная энергия ветрового потока какой-либо местности на определенной высоте над поверхностью земли.

3.1.3.1 валовой потенциал:

Wind potency total

Энергетический эквивалент ветрового потока какой-либо местности на определенной высоте над поверхностью земли

3.1.3.2 технический потенциал:

Wind potency technical

Часть валового потенциала, которая может быть полезно использована с помощью современного ветроэнергетического оборудования с учетом требований социально-экологического характера

3.1.3.3 экономический потенциал:

Wind potency economic

Часть технического потенциала, использование которого экономически эффективно в современных условиях с учетом требований социально-экономического характера

3.1.4 ветроэнергетическая установка (ВЭУ):

Wind power plant

Комплекс взаимосвязанного оборудования и сооружений, предназначенный для преобразования энергии ветра в другие виды энергии (механическую, тепловую, электрическую и др.)

3.1.4.1 ветромеханическая установка:

Wind mechanical plant

ВЭУ, предназначенная для преобразования ветровой энергии в механическую для привода различных машин (насос, компрессор и т.д.)

3.1.4.2 ветротепловая установка:

Wind thermal plant

ВЭУ, предназначенная для непосредственного преобразования ветровой энергии в тепловую

3.1.4.3 ветроэлектрическая установка:

Wind electrical plant

ВЭУ, предназначенная для преобразования ветровой энергии в электрическую с помощью системы генерирования электроэнергии

3.1.4.4 гибридные ВЭУ:

Combine wind systems

Системы, состоящие из ВЭУ и какого-либо другого источника энергии (дизельного, бензинового, газотурбинного двигателей, фотоэлектрических, солнечных коллекторов, установок емкостного, водородного аккумулирования сжатого воздуха и т. п.), используемых в качестве резервного или дополнительного источника электроснабжения потребителей

3.1.5 ветроэлектрическая станция (ВЭС):

Wind electrical power station

Электростанция, состоящая из двух и более ветроэлектрических установок, предназначенная для преобразования энергии ветра в электрическую энергию и передачу ее потребителю

3.1.6 ветроагрегат (ВА):

Wind unit

Система, состоящая из ветродвигателя, системы передачи мощности и приводимой ими в движение машины (электромашинного генератора, насоса, компрессора и т. п.)

3.1.6.1 сетевой ветроэлектрический агрегат:

Wind unit for grid electric

ВА с электромашинным генератором, предназначенный для работы параллельно с электрическими сетями, мощность которых является бесконечно большой или большей, но соизмеримой по сравнению с мощностью ВА

3.1.6.2 автономный ветроэлектрический агрегат:

Wind unit autonomic

ВА с электромашинным генератором, предназначенный для электроснабжения потребителей, не имеющих связи с электрической сетью

3.2 Составные части ВА и его характеристики

3.2.1 ветродвигатель (ВД):

Wind motor

Устройство для преобразования ветровой энергии в механическую энергию вращения ветроколеса

3.2.2 система передачи мощности (СПМ):

Transmission power system

Комплекс устройств для передачи мощности от вала ветроколеса к валу соответствующей машины ветроагрегата с повышением или без повышения частоты вращения вала этой машины

3.2.3 система генерирования электроэнергии (СГЭЭ):

Generator system

Электромашинный генератор и комплекс устройств (преобразователь, аккумулятор и т. д.) для подключения к потребителю со стандартными параметрами электроэнергии

3.2.4 энергетическая характеристика ВА:

Wind power curve

Размерная зависимость выходной мощности ВА от скорости ветра незаторможенного потока

3.2.5 рабочие характеристики ВА:

Performance curve

Размерные характеристики зависимости момента вращения и мощности от частоты вращения для ряда постоянных скоростей ветра

3.2.6 производительность ВА:

Capacity

Зависимость объема продукции, производимого ВА за единицу времени, от средней скорости ветра

3.2.7 установленная мощность ВА:

Maximum electrical output

Паспортная мощность машины на выходном валу ВА

3.2.8 номинальная мощность ВА:

Rated electrical output

Максимальное значение выходной мощности, на которую рассчитан ВА в длительном режиме работы

3.2.9 общий коэффициент полезного действия ВА:

Efficiency total

Отношение производимой ВА полезной энергии к полной энергии ветра, проходящей через ометаемую площадь ветроколеса

3.2.10 скорость страгивания с места:

Start-up speed

Минимальная скорость ветра, при которой ветроколесо начинает вращение без нагрузки

3.2.11 минимальная рабочая скорость ветра:

Cut-in-wind speed

Минимальная скорость ветра, при которой обеспечивается вращение ВА с номинальной частотой вращения с нулевой производительностью (холостой ход)

3.2.12 расчетная скорость ветра:

Rated wind speed

Минимальная скорость ветра, при которой ВА развивает номинальную мощность; скорость, соответствующая началу регулирования

3.2.13 максимальная рабочая скорость ветра:

Gut-out-wind speed

Скорость ветра, при которой расчетная прочность ВА позволяет производить электроэнергию без повреждений

3.2.14 буревая расчетная скорость ветра:

Maximum design wind speed

Максимальная скорость ветра, которую может выдержать остановленный ВА без разрушений

3.2.15 число часов (коэффициент) использования номинальной мощности:

Efficiency rated output

Отношение производительности ВА за расчетный период времени к номинальной мощности ВА

3.3 Ветродвигатель, его составные части и характеристики

3.3.1 горизонтально-осевой ВД:

Horizontal axial wind motor

ВД, у которого ось вращения ветроколеса расположена параллельно или почти параллельно вектору скорости ветра

3.3.2 вертикально-осевой ВД:

Vertical axial wind motor

ВД, у которого ось вращения расположена перпендикулярно вектору скорости ветра

3.3.3 ветроколесо (ВК):

Wind rotor

Лопастная система ветродвигателя, воспринимающая аэродинамические нагрузки от ветрового потока и преобразующая энергию ветра в механическую энергию вращения ветроколеса

3.3.3.1 диаметр ВК:

Rotor diameter

Диаметр окружности, описываемый наиболее удаленными от оси вращения ВК частями лопастей

3.3.3.2 ометаемая площадь ВК:

Swept area

Геометрическая проекция площади ВК на плоскость, перпендикулярную вектору скорости ветра

3.3.3.3 лопасть ВК:

Blade

Составная часть ВК, создающая вращающий момент

3.3.3.4 крутка лопасти:

Blade twist

Изменение угла установки хорды лопасти по ее длине от корневого до периферийного сечения

3.3.3.5 угол установки лопасти:

Pitch angle of the blade

Угол между хордой профиля лопасти и плоскостью или поверхностью вращения ВК

3.3.3.6 втулка ВК:

Hub

Элемент ВК, предназначенный для крепления лопастей и передачи момента вращения к СПМ ветроагрегата

3.3.3.7 угол конуса ВК:

Cone angle

Угол, на который отклонены лопасти ВК от плоскости, перпендикулярной его оси вращения

3.3.3.8 угол установки оси ВК:

Tilt angle

Отклонение угла установки оси ВК от горизонтали

3.3.3.9 частота вращения ВК:

Rotation speed

Угол, проходимый лопастью ВК за единицу времени, измеренный в оборотах в единицу времени или в радианах

3.3.4 аэродинамический тормоз ВД:

Air brake

Тормоз, действие которого основано на использовании аэродинамических сил, воздействующих на поворотные лопасти или ее поворотные части

3.3.5 механический тормоз ВД:

Mechanical brake

Механическая тормозная система, использующая силы трения для снижения частоты вращения или остановки ротора ВД

3.3.6 главный тормоз ВД:

Head brake

Тормоз, который обеспечивает остановку агрегата при отсутствии аварии или поддержание номинальной частоты вращения ВК при отключении ВА от потребителя (противоразгонный режим)

3.3.7 аварийный тормоз ВД:

Emergency brake

Тормоз, который обеспечивает полную безаварийную остановку ВА при его отключении от потребителя и отказе главного тормоза

3.3.8 головка (гондола) ВД:

Nacelle

Составная часть ВА с горизонтально-осевым ВД, в котором размещены элементы опор ВК, СПМ, СГЭЭ, система ориентации ВК на направление ветра и другие элементы ВД

3.3.9 система ориентации ВД:

Yaw system

Комплекс устройств горизонтально-осевого ВД, предназначенный для установки оси вращения ВК в соответствии с направлением ветра в определенных пределах в каждый момент времени

3.3.10 система регулирования ВД:

Power regulation system

Комплекс устройств, обеспечивающий регулирование в требуемых пределах частоты вращения и нагрузки ВД при изменении скорости ветра в рабочем диапазоне

3.3.11 Характеристики ВД

3.3.11.1 аэродинамические характеристики ВД:

Air dynamic characteristics

Безразмерные зависимости момента вращения, развиваемой мощности (коэффициента использования энергии ветра) и силы лобового давления на ВК от частоты его вращения и скорости ветра (быстроходности ВК)

3.3.11.2 регулировочные характеристики ВД:

Characteristics regulation

Размерная зависимость частоты вращения ВК от средней скорости ветра при холостом ходе и номинальной нагрузке ВА

3.3.11.3 коэффициент использования энергии ветра:

Output coefficient

Отношение величины механической энергии, развиваемой ВК, и полной энергии ветра, проходящей через ометаемую площадь ветроколеса

3.3.11.4 полная энергия ветрового потока:

Wind energy total

Энергия ветрового потока, проходящего через ометаемую площадь ВК, отнесенная к незаторможенному потоку перед ВК

3.3.11.5 быстроходность (число модулей) ВК:

High-speed running factor

Отношение окружной скорости конца лопасти к скорости ветра

3.3.11.5.1 номинальное число модулей:

Nominal high-speed running

Число модулей, соответствующее максимальному значению коэффициента использования энергии ветра

factor

3.3.11.5.2 синхронное число модулей:

Synchronous high-speed

Число модулей, при котором относительный момент (коэффициент использования энергии ветра) равен нулю

running factor

3.3.11.6 аэродинамическая нагрузка ВК:

Aerodynamical load

Составляющая аэродинамических сил, действующих на ВК в направлении ветра

3.3.11.6.1 момент вращения ВК:

Moment of the wind wheel

Момент вращения, образующийся в результате возникновения подъемной силы на профилях лопастей ВК при их взаимодействии с ветровым потоком

3.3.11.6.2 момент трогания с места:

Starting moment of

Минимальный момент вращения на ВК, достаточный для преодоления инерции покоя ВД

the wind wheel

3.3.11.6.3 номинальный момент ВК:

Nominal, moment of

Момент вращения ВК, соответствующий максимальному значению коэффициента использования энергии ветра

the wind wheel

3.3.11.6.4 сила лобового давления на ВК:

Суммарная аэродинамическая нагрузка на поверхность лопастей ВК, образующаяся в результате лобового сопротивления профиля лопасти ветровому потоку

A.1 ветер:

Wind

Движение воздуха относительно земной поверхности, вызванное неравномерным распределением атмосферного давления и характеризующееся скоростью и направлением

А.2 средняя скорость ветра:

Average wind speed

Значение горизонтальной составляющей скорости ветра за выбранный промежуток времени, определяемый отношением суммы измеренных значений мгновенной скорости ветра к числу измерений

Примечание - Средняя скорость ветра может определяться за минуту, час, сутки, месяц, год и др.

А.3 среднегодовая скорость ветра:

Average annual wind speed

Средняя скорость ветра за год в конкретной местности, определяемая для заданной высоты над уровнем земной поверхности

А.4 вертикальный профиль ветра:

Wind speed profile

Зависимость скорости ветра по высоте в приземном слое, определяемая для конкретной местности на основе измерений скорости ветра на различной высоте относительно земной поверхности

А.5 повторяемость скоростей ветра:

Probility function of the wind speed

Продолжительность действия различных градаций скоростей ветра в часах или процентах за год или другой период времени в конкретной местности, на определенной высоте относительно земной поверхности

А.6 распределение скоростей ветра

Wind distribution

Функция статистической закономерности частот вариаций скоростей ветра за определенный период времени, аппроксимирующая статистические данные наблюдений

А.7 распределение скоростей ветра по Вейбуллу:

Weibull density function

Наиболее часто используемая в ветроэнергетике аналитическая двухпараметрическая зависимость, выражающая вероятную продолжительность действия скоростей ветра различных значений, параметры которой варьируют в зависимости от характера местности

А.8 роза скоростей ветра:

Wind rose

Векторная диаграмма, характеризующая режим ветра в данном пункте, с длинами лучей, расходящихся от центра в разных направлениях относительно стран света, пропорциональными повторяемости скоростей ветра для этих направлений

А.9 удельная мощность ветра:

Specific power of the air stream

Мощность ветра, отнесенная к площади 1 м, пропорциональная сумме кубов мгновенных скоростей ветра и определенная для заданной высоты над уровнем земной поверхности

А.10 роза энергии ветра:

Wind energy rose

Векторная диаграмма, характеризующая распределение удельной мощности ветра по направлениям за определенный период времени, с длинами лучей, расходящихся от центра в разных направлениях относительно стран света, пропорциональными удельной мощности ветра для этих направлений

Агрегат ветроэлектрический автономный

3.1.6.2

Агрегат ветроэлектрический сетевой

3.1.6.1

Быстроходность (число модулей) ВК

3.3.11.5

ВА

3.1.6

ВД

3.2.1

ВД вертикально-осевой

3.3.2

ВД горизонтально-осевой

3.3.1

Ветер

А.1

Ветроагрегат

3.1.6

Ветродвигатель

3.2.1

Ветроколесо

3.3.3

Ветроэнергетика

3.1.1

ВК

3.3.3

Втулка ВК

3.3.3.6

ВЭС

3.1.5

ВЭУ

3.1.4

ВЭУ гибридные

3.1.4.4

Головка (гондола) ВД

3.3.8

Диаметр ВК

3.3.3.1

Кадастр ветровой

3.1.2

Коэффициент использования энергии ветра

3.3.11.3

Коэффициент полезного действия ВА общий

3.2.9

Крутка лопасти

3.3.3.4

Лопасть ВК

3.3.3.3

Момент ВК номинальный

3.3.11.6.3

Момент вращения ВК

3.3.11.6.1

Момент трогания с места

3.3.11.6.2

Мощность ВА номинальная

3.2.8

Мощность ВА установленная

3.2.7

Мощность ветра удельная

А.9

Нагрузка ВК аэродинамическая

3.3.11.6

Площадь ВК ометаемая

3.3.3.2

Повторяемость скоростей ветра

А.5

Потенциал валовой

3.1.3.1

Потенциал ветровой

3.1.3

Потенциал технический

3.1.3.2

Потенциал экономический

3.1.3.3

Производительность ВА

3.2.6

Профиль ветра вертикальный

А.4

Распределение скоростей ветра

А.6

Распределение скоростей ветра по Вейбуллу

А.7

Роза скоростей

А.6

Роза энергии ветра

А.10

СГЭЭ

3.2.3

Сила лобового давления на ВК

3.3.11.6.4

Система генерирования электроэнергии

3.2.3

Система ориентации ВД

3.3.9

Система передачи мощности

3.2.2

Система регулирования ВД

3.3.10

Скорость ветра буревая расчетная

3.2.14

Скорость ветра максимальная рабочая

3.2.13

Скорость ветра минимальная рабочая

3.2.11

Скорость ветра расчетная

3.2.12

Скорость ветра среднегодовая

A.3

Скорость ветра средняя

А.2

Скорость страгивания с места

3.2.10

СПМ

3.2.2

Станция ветроэлектрическая

3.1.5

Тормоз ВД аварийный

3.3.7

Тормоз ВД аэродинамический

3.3.4

Тормоз ВД главный

3.3.6

Тормоз ВД механический

3.3.5

Угол конуса ВК

3.3.3.7

Угол установки лопасти

3.3.3.5

Угол установки оси ВК

3.3.3.8

Установка ветромеханическая

3.1.4.1

Установка ветротепловая

3.1.4.2

Установка ветроэлектрическая

3.1.4.3

Установка ветроэнергетическая

3.1.4

Характеристика ВА энергетическая

3.2.4

Характеристики ВА рабочие

3.2.5

Характеристики ВД аэродинамические

3.3.11.1

Характеристики ВД регулировочные

3.3.11.2

Частота вращения ВК

3.3.3.9

Число модулей номинальное

3.3.11.5.1

Число модулей синхронное

3.3.11.5.2

Число часов (коэффициент) использования номинальной мощности

3.2.15

Энергия ветрового потока полная

3.3.11.4

Aerodynamical load

3.3.11.6

Air brake

3.3.4

Air dynamic characteristics

3.3.11.1

Average annual wind speed

A.3

Average wind speed

A.2

Blade

3.3.3.3

Blade twist

3.3.3.4

Capacity

3.2.6

Characteristics regulation

3.3.11.2

Combine wind systems

3.1.4.4

Cone angle

3.3.3.7

Cut-in-wind speed

3.2.11

Cut-out-wind speed

3.2.13

Efficiency rated output

3.2.15

Efficiency total

3.2.9

Emergency brake

3.3.7

Generator system

3.2.3

Head brake

3.3.6

High-speed running factor

3.3.11.5

Horizontal axial wind motor

3.3.1

Hub

3.3.3.6

Maximum design wind speed

3.2.14

Maximum electrical output

3.2.7

Mechanical brake

3.3.5

Moment of the wind wheel

3.3.11.6.1

Nagelle

3.3.8

Nominal high-speed running factor

3.3.11.5.1

Nominal moment of the wind wheel

3.3.11.6.3

Output coefficient

3.3.11.3

Performance curve

3.2.5

Pitch angle of the blade

3.3.3.5

Power regulation system

3.3.10

Probility function of the wind speed

A.5

Rated elecrtical output

3.2.8

Rated wind speed

3.2.12

Rotation speed

3.3.3.9

Rotor diameter

3.3.3.1

Specific power of the air stream

A.9

Starting moment of the wind wheel

3.3.11.6.2

Start-up speed

3.2.10

Swept area

3.3.3.2

Synchronous high-speed running factor

3.3.11.5.2

Tilt angle

3.3.3.8

Transmission power system

3.2.2

Vertical axial wind motor

3.3.2

Weibull density function

A.7

Wind

A.1

cadaster

3.1.2

Wind distribution

A.6

Wind electrical plant

3.1.4.3

Wind electrical power station

3.1.5

Wind energy rose

A.10

Wind energy total

3.3.11.4

Wind mechanical plant

3.1.4.1

Wind motor

3.2.1

Wind potency

3.1.3

Wind potency economic

3.1.3.3

Wind potency technical

3.1.3.2

Wind potency total

3.1.3.1

Wind power

3.1

Wind power curve

3.2.4

Wind power plant

3.1.4

Wind rose

A.8

Wind rotor

3.3.3

Wind speed profile

A.4

Wind thermal plant

3.1.4.2

Wind unit

3.1.6

Wind unit autonomic

3.1.6.2

Wind unit for grid electric

3.1.6.1

Yaw system

3.3.9