چکیده:
تولید پراکنده از جمله روش های تولید انرژی برق با سیستم های تولیدی کم ظرفیت است. در این مقاله بهره برداری از توربین های بادی به عنوان یکی از فناوری های تولید پراکنده مد نظر قرار گرفته است. این مقاله با بررسی نقش پارامترهای تاثیرگذار در تعیین مشخصات توربین های بادی کوچک و متوسط، یعنی توان نامی، قطر و ارتفاع پایه آن ها، در جهت تامین تقاضا در بخش خانگی، به تشریح روندی پرداخته است تا مصرف کننده بتواند با دانستن نیاز مصرف و ویژگی های محل زندگی خود سیستمی را که از نظر اقتصادی مناسب باشد، انتخاب کند. عوامل تاثیرگذار بر سیستم تبدیل انرژی باد به دو دسته عوامل مشخصات خانوار (نیاز مصرف) و شرایط جغرافیایی زندگی (محل نصب توربین) تقسیم بندی می شوند. از آن جا که انتخاب این سیستم برای مصرف کننده از نظر هزینه واحد برق تولید شده توسط توربین اهمیت زیادی دارد، در این مقاله روابط ریاضی بین دو فاکتور قطر روتور و ارتفاع پایه توربین، که به ترتیب متاثر از توان مصرفی و شرایط جغرافیایی محل هستند، تعیین و از آن جا هزینه واحد برق تولید شده توسط توربین محاسبه شده است. برای بررسی تاثیر هر کدام از عوامل فوق و هم چنین افزایش دقت محاسبات انجام گرفته، از توربین های با توان های مختلف و نیز ارتفاع های مختلف پایه برای هر توربین در چهار منطقه با شرایط جغرافیایی متفاوت، از بین مناطقی که سهم بیش تری از پتانسیل انرژی باد کشور را در مناطق سردسیر و گرمسیر پوشش می دهند، استفاده شده است. بر مبنای نتایج به دست آمده، رابطه بین هزینه واحد برق با ارتفاع پایه توربین و قطر روتور به ترتیب از جنس نمایی کاهنده و چند جمله ای از درجه دو است که دومی از وجود یک نقطه بهینه برای قطر توربین حکایت دارد. با در دست داشتن میزان نیاز برق و هزینه پرداختی از سوی خانوار به ازای هر کیلو وات ساعت مصرف، می توان با استفاده از این روابط به راحتی مشخصات سیستم تبدیل انرژی باد را تعیین کرد. بر اساس بررسی این مقاله حداقل هزینه تولید برق با توربین بادی کوچک (با قطری در حدود 3.5 متر) برای تامین برق خانگی در شهرهای کشور بین 900 تا 1300 ریال برای هر کیلووات ساعت می باشد که با قیمت های پس از حذف یارانه ها قابل رقابت است، با این حال سودآوری لازم برای ترغیب بخش خصوصی به سرمایه گذاری در این زمینه را ندارد و باید سیاست های متنوعی در راستای توسعه این انرژی انجام گیرد.
Localized generation is defined as a small-scale power generation system and in this paper power generation using small wind turbines، is discussed as one such possibility. Since both rated power and wind turbine hub height affect characteristics of wind energy conversion system (WECS)، this paper has developed a method that consumers can use to decide on the best choice، taking into account their electricity needs and the geographical conditions of the region. The factors that affect the WECS can be divided into two categories، family load demand and geographical conditions of the wind turbine setup point. Since cost per unit (CPU) of the power generated by WECS is important for the consumers، in this paper mathematical relations between the CPU and rotor diameter and wind turbine hub height، which are respectively derived from the above factors، are estimated. In order to analyze the effect of each option and also increase estimation validity، wind turbines with different rated power and hub height are considered for four locations with different geographical conditions. These locations are selected from amongst locations with the greatest potential for generating wind energy، in areas characterized by cold and hot weather conditions. The study finds that the cost per kilowat of electricity falls between Rials 900 and 1300 which is comparable to electricity prices after removal of fuel subsidies. The cost however is not low enough to encourage the private sector to invest in it. For that to happen the State has to provide financial incentives.
خلاصه ماشینی:
"lakaskA dna nihaS در این مقاله بعد از تعیین منطقهی سکونت و مقادیر پارامترهای توزیع وایبول بر اساس مشاهدات سرعت باد،و نیز میزان تقاضای برق برای واحد مسکونی،روند برآورد هزینهی واحد برق تولید شده توربین بیان شده است.
براساس تخمینهای انجام گرفته،تقریب نمایی نسبت به دیگر تقربها ضریب همبستگی بالاتری(حدود 99/6%)بین هزینهی واحد برق در ارتفاع پایهی توربین نشان داده است،بنابراین،رابطهی نهایی هزینهی واحد برق تولید شده برحسب دلار بر کیلووات ساعت نسبت به ارتفاع پایهی توربین با کمترین (1)- yessenneH dna nosreteP میزان خطا برای مناطق با سرعت متوسط بین s/m01 و 9 در ارتفاع 80 متر به صورت زیر برآورد میشود: (14) h51.
iruokahS dna namaZ جدول 3-تحلیل حساسیت هزینهی واحد برق(ریال)نسبت به تغییرات قطر روتور توربین برای مناطق مورد نظر(ارتفاع پایه-10 متر) (به تصویر صفحه مراجعه شود) مرجع:یافتههای تحقیق (به تصویر صفحه مراجعه شود) مرجع:یافتههای تحقیق شکل 4-نمودار رابطهی هزینهی واحد برق در ارتفاع 10 متر نسبت به قطر روتور برای مناطق مورد نظر بنابراین با استفاده از روابط(14)و(15)،تمامی جزئیات سیستم تبدیل انرژی باد با در دست داشتن مقدار هزینهی واحد برق قابل محاسبه است.
این عوامل را میتوان به دو دستهی خصوصیات توربین بادی و شرایط جغرافیایی منطقه تقسیمبندی کرد که طبق بررسیهای انجام گرفته بر روی میزان انرژی الکتریکی خروجی کل و به دنبال آن هزینهی واحد برق تولید شده توسط توربین،قطر روتور و ارتفاع پایهی توربین به ترتیب به عنوان منشاء هر کدام از دو عامل فوق تعیین شدهاند."