Статья поступила в редакцию 31.08.15. Ред. рег. № 2319
The article has entered in publishing office 31.08.15. Ed. reg. No. 2319
УДК:620.91
ОЦЕНКА ПОТЕНЦИАЛА ВОЛНОВОЙ ЭНЕРГИИ ПРИБРЕЖНОЙ АКВАТОРИИ ПОЛУОСТРОВА КРЫМ
12 1 1 B.C. Архипкин , А.Г. Васьков , C.B. Кuceлeвa , С.А. Mыcлeнкoв ,
3 3 1
С. А. Teмeeв , А. А. Teмeeв , П.М. Умнов
'Географический факультет МГУ имени М.В. Ломоносова РФ 119991, Москва, Ленинские горы, д. 1 тел.: (495) 939-42-57; e-mail: k_sophia_v@mail.ru 2ФГБ OУ BO «Национальный исследовательский университет «МЭИ» РФ 111250,г. Москва, ул. Красноказарменная, д. 14 тел.: (495)362-72-51; e-mail: VaskovAG@mpei.ru
3OOO «Компания «Прикладные технологии» РФ 117292, Москва, ул. Профсоюзная, 16/10-301 тел./факс: +7(499)125-22-25; e-mail: atecom@atecom.ru; web: www.atecom.ru
doi: lO.l55l8/isjaee.2Ol5.2O.OO3 Заключение совета рецензентов: 04.09.15 Заключение совета экспертов: 11.09.15 Принято к публикации: 18.09.15
B работе сделан краткий обзор использованных ранее методик оценки волновой энергии и представлены результаты этих оценок для окраинных морей РФ. B настоящее время в зарубежной практике для оценки волновых энергетических ресурсов активно применяются методы, основанные на обработке данных реанали-за (скорость ветра) и математическом моделировании (характеристики волнения). Этот подход позволяет проводить детальный анализ волновых энергетических характеристик как для значительных акваторий, так и для отдельных точек или локальных областей. Для выделенной точки акватории Черного моря авторами были проведены оценки энергетических характеристик волнения с использованием спектральной модели ветрового волнения третьего поколения SWAN (Simulating Waves Nearshore). При расчетах учитывались поля ветра на высоте 10 м, полученные из реанализа NCEP/NCAR, с шагом по времени 6 часов и пространственным разрешением 1,875° по долготе и 1,9046° по широте за период с 1948 по 2010 гг. Для конкретной даты построена карта высот значительных волн и транспорта энергии на акватории Черного моря. Набор таких карт или карты распределения среднемноголетнего потока энергии, созданные на основе современных методов оценки, могут быть использованы для выявления акваторий, наиболее перспективных для размещения волновых энергетических установок.
Ключевые слова: волновая энергия, методы оценки ресурсов, статистический и спектральный подходы, реанализ, математическое моделирование, спектральная волновая модель SWAN, акватория Черного моря, карты.
ASSESSING THE POTENTIAL OF WAVE ENERGY IN COASTAL WATERS OF CRIMEA PENINSULA
12 1 13 3 1
V. Arhipkin , A. Vas'kov , S. Kiseleva , S. Myslenkov , S. Temeev , A. Temeev , P. Umnov
'Lomonosov Moscow State University, Faculty of Geography 1 Leninskiye Gory, Moscow, 119991 Russian Federation ph.: (495) 939-42-57; e-mail: k_sophia_v@mail.ru 2 National Research University "Moscow Power Engineering Institute" 14 Krasnokazarmennaya str., Moscow, 111250 Russian Federation ph.: (495)362-72-51; e-mail: VaskovAG@mpei.ru 3 Applied Technologies Company Ltd. 16/10-301 Profsoyuznaya str., Moscow, 117292 Russian Federation ph.: (499) 125-2225$ e-mail: atecom@atecom.ru
doi: 10.15518/isjaee.2015.20.003
Referred 4 September 2015 Received in revised form 11 September 2015 Accepted 18 September 2015
International Scientific Journal for OAC. № 20 (184) Международный научный журнал
Alternative Energy and Ecology ■^ШЪ r^ ^JI ' M H H " 2015 ) «Альтернативная энергетика и экология»
©ScientificTechnical Centre «ТАТА», 2015 •J ■■—/<.——>—> © Научно-технический центр «ТАТА», 2015
The present study reviews the previously used methods of wave energy evaluation and the results of these evaluations for the marginal seas of the Russian Federation. Currently in the international practice the methods based on the processing of data reanalysis (wind speed) and the mathematical modeling (characteristics of the waves) are widely used for the wave energy evaluation. This approach allows scientists carrying out a detailed analysis of the wave energy for large water areas, individual points or local areas. For a selected point of the Black Sea the authors have conducted assessment of the wave energy using the third generation spectral model for the wind waves SWAN (Simulating Waves Nearshore). The calculations used the wind field at a height of 10 m, derived from reanalysis NCEP / NCAR, with a time step of 6 hours, and the spatial resolution of 1,875 ° (in longitude) and 1,9046 °(latitude) for the period from 1948 to 2010. For a specific date the map of significant wave heights and transport of energy in the Black Sea was created. A set of such maps or maps of the average annual energy flow based on modern methods of evaluation can be used for identifying water area that are most relevant to accommodate the wave power plants.
Keywords: wave energy, resource assessment methods, statistical and spectral approaches, reanalysis, mathematical modeling, spectral wave model SWAN, the water area of the Black Sea, maps.
Архипкин Виктор Семенович Victor S. Arhipkin
Сведения об авторе: канд. географ. наук, доцент кафедры океанологии географического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова.
Образование: географический факультет МГУ.
Область научных интересов: физические свойства морской воды, прибрежная океанография, гидрология внутренних морей, моделирование ветрового волнения и прибрежной циркуляции вод.
Публикации: более 150, среди них 9 монографий и учебных пособий, два государственных патента на базы данных по волнению.
Information about the author: PhD
(geography), assistant professor at the Oceanology department, Geography faculty, MSU.
Education: Geography faculty, MSU.
Research area: physical properties of seawater, coastal oceanography, hydrology of inland seas, wind waves modeling, coastal currents modeling.
Publications: more than 150, including 9 monographs, 2 state wave data bases patent.
ЛЧ/í, - e -
'и1
Сведения об авторе: канд. техн. наук, доцент кафедры «Гидроэнергетика и возобновляемые источники энергии» ФГБОУ ВО «НИУ «МЭИ».
Образование: НИУ Московский энергетический институт (2010).
Область научных интересов: управление режимами работы энергокомплексов на основе ВИЭ.
Публикации: более 20 работ, 1 авторское свидетельство.
Information about the author: PhD
(engineering), associate professor at the Hydropower and Renewable Energy department.
Education: National Research University "Moscow Power Engineering Institute" (2010).
Research area: mode control of power complexes based on renewable energy
Publications: over 20, 1 copyright certificate
£ N
Васьков Алексей Геннадиевич Alexey G. Vas 'kov
Киселева Софья Валентиновна Sofia V. Kiseleva
Сведения об авторе: канд. физ.-мат. наук, ведущий научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории возобновляемых источников энергии географического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова.
Образование: физический факультет МГУ (1987) и аспирантура того же факультета (1990).
Область научных интересов: возобновляемые источники энергии, оценка ресурсов ВИЭ, лабораторное моделирование динамических процессов в океане.
Публикации: более 80, в том числе патентов на изобретения.
Information about the author:
PhD (physics and mathematics), senior researcher of the Renewable Energy Sources Laboratory (Lomonosov Moscow State University, Geography faculty).
Education: Physics faculty of Lomonosov Moscow State University.
Research area: renewable energy sources: resource evaluation, ecology-geographical aspects of renewable energy; laboratory modeling of ocean and atmosphere's dynamical process.
Publications: over 80, including patents.
Мысленков Станислав
Александрович Stanislav A. Myslenkov
Сведения об авторе: старший научный сотрудник кафедры океанологии географического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова.
Образование: географический факультет МГУ (2007).
Область научных интересов: морское волнение, морские течения, экспериментальная океанография.
Публикации: 18 научных работ, два государственных патента на базы данных по волнению.
Information about the author:
senior researcher at the Oceanology department of Geography faculty, MSU.
Education: Geography faculty, MSU (2007).
Research area: wind waves, ocean currents, experimental oceanography.
Publications: 18 publications, 2 state wave data bases patent.
Темеев Александр Архипович Alexandr A. Temeev
Сведения об авторе: канд. техн. наук, директор ООО «Компания «Прикладные технологии».
Образование: Московский авиационный институт (1967); канд. техн. наук (физика и химия плазмы, 1975); доцент по кафедре физики (1982).
Область научных интересов: разработка компонентов экологически чистой энергосистемы на базе возобновляемых ресурсов мирового океана; преобразователи энергии волн в электроэнергию и установки для получения водорода путем электролиза морской воды; исследование процесса возбуждения микроволновых колебаний в плазменно-пучковых электроразрядных устройствах.
Публикации: более 90 работ и патен-
Information about the author: PhD
(engineering), director of the Applied Technologies Company Ltd.
Education: Moscow Aviation Institute (1967); PhD (plasma physics and chemistry, 1975); associate professor (physics, 1982).
Research area: development of the components of ecologically safe power-industrial systems based on renewable resources of the oceans: an unique offshore Float Wave Energy Electric Power Station as an efficient means for sea wave energy conversion and technology for the production of hydrogen using seawater electrolysis; the study of the excitation of microwave oscillations in a plasma-beam discharge unit.
Publications: more than 90 scientific papers and patents.
M, лк - С -
с о
Сведения об авторе: канд. техн. наук, заместитель директора ООО «Компания «Прикладные технологии».
Образование: НИУ Московский авиационный институт, аэрокосмический факультет (1997), аспирантура МАИ, кафедра «Механика сплошных сред» (2001).
Область научных интересов: разработка новых устрой
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.