طراحی توان بادی در سیستم‌های انرژی ایزوله: آثار الگوهای روزانۀ باد

چکیده

کلیدوژه ها

مقدمه

2. توان بادی در سیستم‌های انرژی ایزوله

1.2. تغییرپذیری و مشخصات باد در سیستم‌های انرژی ایزوله

2.2. توصیف منبع باد در مدلسازی سیستم‌های انرژی 

3.توان بادی در آزورس: مطالعۀ موردی فایال و پیکو

1.3. سناریوها

جدول1

جدول2

سناریوهای نرخ رشد

2.3. تولید داده‌های باد

شکل1. توزیع‌های نوع روزانه با سرعت متوسط روزانه در هر مکان.

 5.تحلیل مصالحه‌ برای انواع سناریوهای توان بادی

شکل2 

شکل3

شکل4 

شکل5 

   4.1. نتایج برای فایال

4.2.نتایج برای پیکو

3.4. نتایج برای ترکیب شبکه‌های فایال و پیکو

5.  بحث و نتیجه‌گیری‌ها

افزایش میزان منابع نوسانی به خصوص توان بادی، در سیستم های انرژی نیازمند توصیف و تعیین موقت و صحیح دسترسی این منابع به صورت فصلی، روزانه و ساعتی است. این موضوع برای سیستم‌های انرژی ایزوله که در آن افزایش نفوذ توان بادی به دلیل الزامات گرانبهای تولید توان پشتیبان محدود می‌شود بسیار حیاتی و ضروری است. در مطالعات موردی ارائه شده در این مقاله، سیستم‌های انرژی دو جزیره با استفاده از یک رهیافت جدید برای سناریوهای ترکیبی سرعت باد شامل الگوهای روزانۀ باد شبیه‌سازی می‌شوند. یک تحلیل مصالحه‌ برحسب توان بادی مازاد و نرخ نفوذ منابع تجدیدپذیر، با هدف تامین پشتیبانی تصمیم برای تعیین مکان توربین بادی صورت گرفت. نتایج نشان می‌دهند که به جای صرفا انتخاب محلی با بیشترین سرعت متوسط باد، تعیین مکان پارک‌های بادی در محل‌هایی که الگوهای سرعت باد با الگوهای تقاضای برق سازگاری بهتری دارند، شاید مزیت قابل توجهی داشته باشد، البته اگر سرعت متوسط سالیانۀ باد هنوز به اندازه‌ای بزرگ باشد که سرمایه‌گذاری از لحاظ اقتصادی به صرفه و امکانپذیر و قابل توجیه باشد.

آزورس آرچیپلاگو، منطقه‌ای خودمختار در پرتغال، دارای پیشینه‌ای طول در رابطه با استفاده از انرژی تجدیدپذیر برای رفع نیازهای انرژی خود است. اولین منبع الکتریکی روی جزایر عبارت بود از یک پست برق آبی که در سال 1899 ساخته شد [1]. همچنین، اولین پارک بادی پرتغال، شامل نه توربین 30 کیلووات، در آزورس و در سال 1988 نصب شد [2]. در سال 2010، توان بادی 4% کل تقاضای برق آزورس را تامین می‌کرد، در حالی که با توان برق‌آبی و زمین‌گرمایی کنونی، سهم منابع تجدیدپذیر به 28% رسیده است [3]. هدف حکومت منطقه‌ این است که میزان نفوذ منابع تجدیدپذیر در آرچیپلاگو تا سال 2018 به 75% کل تقاضای الکتریکی برسد [4] و در نتیجه توان بادی به احتمال زیاد نقشی مهم حتی در ترکیب الکتریکی آتی این منقطه خواهد داشت. یک چالش فنی اصلی در دستیابی به چنین اهداف بلندپروازانۀ‌ نفوذ منابع تجدیدپذیر، مدیریت مازادها و کمبودهای منابع انرژی نوسانی مثل باد و در عین حال ایمن کردن کیفیت تغذیه است. برای مثال با ترکیب مصرف‌کنندگان ساختمانی و حمل و نقل، یک راهکار منسجم برای ترکیب سطوح بالای توان بادی حتی بدون ذخیره‌سازی متمرکز امکانپذیر است [5]. با این حال، برای ارزیابی اقتصادی دقیق، قبل از آنکه امکان‌سنجی گزینه‌هایی چون پاسخ تقاضا، شبکه‌های هوشمند و خودروهای برقی ارزیابی شوند، توصیف منبع انرژی بادی از نظر دسترسی توان بادی و زمانبندی و مقیاس مازادها و کمبودها ضروری است.