Аналіз методів прогнозування швидкості вітру для підвищення ефективності функціонування вітрових електростанцій
Дата
2025
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Розвиток вітроенергетики в Україні є важливим стратегічним напрямом, що сприяє енергетичній безпеці, зниженню залежності від імпортованих енергоносіїв та зменшенню негативного впливу на довкілля. В умовах нестабільності ринку та змін клімату точне прогнозування швидкості вітру є критичним фактором для ефективного функціонування вітрових електростанцій (ВЕС). Метою роботи є комплексний аналіз сучасних методів прогнозування швидкості вітру з метою підвищення ефективності експлуатації ВЕС та формування рекомендацій щодо оптимізації процесів прогнозування. У статті розглянуто фізичні (числові) методи, що базуються на рівняннях Нав’є–Стокса та моделюванні динаміки атмосфери, зокрема моделі WRF і ECMWF. Визначено їхню перевагу у середньо- та довгостроковому прогнозуванні, а також основні обмеження, пов’язані з обчислювальною складністю та необхідністю точних вхідних даних. Досліджено статистичні методи, такі як ARIMA, які ефективні для короткострокового прогнозування, проте мають обмежену здатність враховувати нелінійні процеси та раптові зміни вітрового потоку. Окрему увагу приділено застосуванню методів машинного навчання та гібридних підходів, що поєднують фізичне моделювання зі статистичним аналізом і алгоритмами глибокого навчання. Такі методи дозволяють адаптувати прогнозні моделі до конкретних умов експлуатації ВЕС та підвищувати точність прогнозів. Зроблено висновок про необхідність подальшого вдосконалення методів прогнозування, зокрема розвитку адаптивних моделей, що використовують великі масиви даних та враховують регіональні особливості вітрових ресурсів. Запропоновані рекомендації можуть бути корисними для операторів ВЕС, інвесторів та науковців, які займаються аналізом вітрових ресурсів та розвитком алгоритмів прогнозування.
Опис
Ключові слова
вітроенергетика, прогнозування швидкості вітру, числове моделювання, статистичні методи, машинне навчання, гібридні підходи, wind energy, wind speed forecasting, numerical modeling, statistical methods, machine learning, hybrid approaches
Бібліографічний опис
Аналіз методів прогнозування швидкості вітру для підвищення ефективності функціонування вітрових електростанцій / А. О. Запорожець, В. С. Єременко, А. П. Щербань, В. О. Верпета // Енергетика: економіка, технології, екологія : науковий журнал. – 2025. – № 2. – С. 112-123. – Бібліогр.: 77 назв.