دانلود تحقیق توسعه كامل سازی باد از طریق پیش بینی انرژی باد – قسمت اول

دانلود پایان نامه

مقدمه

همانطور كه سطوح نفوذ باد از لحاظ جهانی افزایش می یابد، نیاز به پیش بینی صحیح تغییرات در تولید انرژی باد- در انواع متفاوت پیش بینی افق های زمان- برای پایداری شبكة نیرو و همچنین كارآیی تولید روز به روز مهم می شود. پیش بینی های صحیح انرژی باد، از جمله اجزاء مهم و حیاتی برای بسیاری از چالش های عملیاتی و برنامه ریزی هستند كه متغیر از پیگیری بار تا برنامه ریزی انتقال و اختصاص دادن سرمایه، تا بازاریابی سطح استراژی و برنامه ریزی عملیات است. وقتی برای تصمیم گیری بكار می رود، پیش بینی های صحیح انرژی باد، هزینه های فرعی خدمات را كاهش می دهند، قابلیت اعتبار شبكه از طریق برنامه ریزی مؤثرتر افزایش می یابد و اپراتورهای پروژه و شركت های برق می توانند تصمیمات استراژی مهمی بگیرند كه باعث افزایش كارآیی می گردد. پیش بینی هایی كه تا سالها بعد امتداد می یابد ، به شناسایی صحیح تر مشخصات نسل بلند مدت كمك می كند و باعث فرمولاسیون های صحیح تر فاكتور ظرفیت و انتخاب پروژه های مؤثرتر می گردد. این مقاله طرح می كند كه چگونه و چرا پیش بینی انرژی باد می پردازد. دومین بخش استراژی هایی را برای پیش بینی در افق های زمانی متفاوت طرح می كند. بخش3 نتایج حاصل از پیش بینی در موقعیت های متفاوت را در عرض ایالات متحده بررسی می كند. بخش آخر، خلاصه ای را فراهم كرده و مروری دارد بر آیندة پیش بینی.

نکته مهم : برای استفاده از متن کامل تحقیق یا مقاله می توانید فایل ارجینال آن را از پایین صفحه دانلود کنید. سایت ما حاوی تعداد بسیار زیادی مقاله و تحقیق دانشگاهی در رشته های مختلف است که می توانید آن ها را به رایگان دانلود کنید

سابقه

پایه های هواشناسی

همانطور كه همه ما می دانیم، باد، سوختی برای انرژی باد است. مادامیكه دشواری بسیار زیاد ساده كردن باد، اساساً نتیجة اختلاف های در فشارها در فواصل افقی است، با این اختلاف، گرادیان فشار مطرح می شود. در ساده ترین سطح، حاصل عدم تعادل های گرمایی هستند و در اساسی ترین سطح، حرارت غیر یكنواخت زمین، باد را به حركت در می آور. در مقیاس های دقیقه، ساعت و روزانه، تغییرات در شرایطهای جوی در توپوسفر- پائین ترین سطح جو –   آب و هوا نامیده می شوند . از سوی دیگر، شرایط آب وهوایی یا آب و هوا بر اساس یك مقیاس زمانی فرق می كند: شرایط آب و هوا، الزاماً توده و تراكم آب و هوا روی یك قسمت طولانی زمانی است و بنابراین ایده ای دربارة مشخصات متوسط آب و هوا فراهم می كند ( در مورد خاص ما، باد است) آب و هوا در تعدادی از مقیاس های هوایی فرق می كند از مقیاس های روزمره گرفته تا سال به سال و دامنة این تغییرات از لحاظ جغرافیایی وابسته است.

پیش بینی افق های زمان

یك استراژی كامل و جامع پیش بینی باید به این نكته توجه داشته باشد كه تاكتیك های متفاوت باید برای فلق پیش بینی هایی به كار روند كه از ساعت ها گرفته تا ماهها در آینده امتداد می یابند. شكل1، پیش بینی افق های متفاوت زمانی را نشان می دهد، اینكه چه اطلاعاتی و یا تاكتیك هایی برای پیش بینی بكار رفتند و دلایل استراژیكی و یا عملیاتی متفاوت برای پیش بینی چه چیزهایی هستند. در كوتاهترین افق زمان پیش بینی- افق كاربردی برای زمینه های عملیاتی چون پیگیری بار و پایداری باد- صحیح ترین استراژی های پیش بینی به مشاهداتی چون ورودی بستگی دارند. اساساً اطلاعات حاصل از پروژة باد و در ناحیة پیرامون، پروژه باد به صورت ورودی ها در استراژی های پیش بینی آماری متفاوت بكار برده شده است. متودهای سازشی اغلب شبكه های خنثی را بكار می گیرند و اساساً برای خلق این پیش بینی ها، كاربردی می باشند. بعد از چند ساعت، متودهای پیش بینی كه بر اساس مشاهدات هستند، بهترین پیش بینی را فراهم نمی كنند. بنابراین، ما به استفاده از مدل های پیش گویی آب وهوا در افق زمان پیش گویی قطعی می پردازیم كه تا چند روز طول می كشد. كلمة پیش بینی قطعی برای شرح، پیش بینی رویدادهای آب وهوای خاص در پیش بینی یك سیستم آب وهوای وارده بكار میرود. موضوع های عملیاتی در این افق پیش بینی از برنامه ریزی انتقال تا اختصاص دادن سرمایة تولید متغیر است. این اطلاعات برای تجارت نیرو روز نیز مهم است البته اگر این بازارها وجود داشته باشند. در هر كجا از چند روز گرفته تا بیش از یك هفته، جو بی نظم می شود و پیش گویی های قطعی دیگر نمی توانند با هر گونه درجة مهارت صورت گیرند. در این مقیاس ها، ما باید به انواع متفاوتی از شرایطهای خارجی- یا نیروها- تكیه كنیم، شرایطهایی كه می توانند الگوهای بلند مدت را تحت تاثیر قرار دهند.

این نیروها از زمینه های مطرح شده از زیر مثل تغییرات دماهای اقیانوس ناشی از نوسان جنوب El Nino ، تا زمینه های مطرح شده از بالا مثل تغییرات در دماهای استراتوسفری و تغییرات حاصله در الگوهای آب وهوا متغیرند.

متاسفانه، یا توانایی محدود شده ای برای پیش بینی این پدیده وجود دارد و یا بطور كلی این توانایی وجود ندارد و به این ترتیب به عدم اطمینان در پیش گویی بلند مدت اضافه می شود. در بلندترین افق های زمانی، كه چندین دهه در آینده امتداد می یابد، تغییرات در اجزاء سازنده اتمسفر، مثل دی اكسید كربن و یا ازن می توانند پاسخ جوی را تحت تاثیر قرار دهند. موضوعات مهم در این افق زمانی به مشخصه های تولید بلند مدت پروژه توام می شوند. مشخه هایی مثل فاكتور ظرفیت پروژه.

همانطور كه از شكل1 میتوان مشاهده كرد، درستی نسبی پیش بینی ها با افق پیش گویی كاهش می یابد، اما درجه ای از قابلیت پیش گویی در همة افق های پیش بینی وجود دارد.

افق های پیش گویی، نوع نیرو و موضوع های عملكردی برای پیش بینی انرژی باد.

متودها

پیش بینی های رنج كوتاه

پیش گویی های كوتاه مدت بر اساس هواشناسی مشاهده و تولید نیرو از پروژه است و در مورد هواشناسی بر اساس تولید نیروی حاصله از مكان های نزدیك پروژه باد است ( معمولاً در100 كیلومتری). این داده ها در زمان واقعی جمع آوری شده و بصورت ورودی در روتین های پیش گویی آماری متفاوت بكار می روند. پیش بینی های تولید انرژی باد طی چند ساعت بعدی، یا مستقیماً خلق می شوند و یا در برخی از موارد در یك فرایند دو مرحله ای خلق می شوند. در فرایند دو مرحله ای، پیش بینی ها برای باد، در ابتدا خلق شده و سپس از طریق كاربرد آلگوریتم های منحنی نیروی دینامیكی، پیش گویی های نیروی پروژه خلق می شوند. چون آلگوریتم های آماری خود فراگیر اغلب بكار می روند، از اینرو پیش گویی های كوتاه مدت، برتری دارند اینكه می توانند از تجربه آموخته شوند و پیش بینی ها با زمان. بهتر می شوند. همچنین استفاده از مشاهدات خارج از سایت قرار گرفته از لحاظ استراتژیكی می تواند درستی پیش بینی را از10 تا 50 % ورای آنچه كه می تواند در غیاب مشاهدات خارج از سایت صورت بگیرد توسعه دهد.

شكل2- نمونة پیش گویی تولید انرژی باد چهارده روز – با مدت فواصل اطمینان برای پروژة بادMW 160 در ایالات متحده.

پیش گویی های رنج متوسط

پیش گویی عددی آب وهوا، پایه ای است برای تكنیك های پیش بینی رنج متوسط، مدل های كامپیوتری مقیاس فرو با تجزیه و تحلیل بالا و پیكربندی شده بطور صحیح، برای عمل كردن در صحت بالا برای پروژه های خاص باد بهینه شدند و بكار گرفته می شوند. استراتژی پیش گویی كه برای رنجی از پیش بینی ها امكان پذیرند، می توانند پیش بینی مفیدتر و كاملتری را فراهم نمایند و همچنین اطلاعاتی را دربارة اطمینان از پیش بینی تهیه می كنند. در مورد استراتژی های پیش گویی رنج متوسط، مدل های پیش گویی عددی آب وهوا بر اساس شرایط فیزیكی، پیش گویی های برای باد خلق می كنند، بنابراین انتقال های دینامیكی نیروی نیروی انرژی باد باید بكار روند. چون مدل های آب وهوا، پیش گویی دربارة انواع متفاوت متغیرهای پیش آگهی فراهم می كنند، مثل جهت و دمای باد، از اینرو این اطلاعات می توانند در تنظیم آلگوریتم های انتقال نیروی دینامیكی بكار روند.

یك نمونه از پیش گویی چهار روز با ظرفیت وابسته در شكل2 نشان داده شده است.

پیش گویی های رنج بلند

پیش بینی هایی كه از هفته های گرفته تا ماهها در آینده امتداد می یابند، رویدادهای خاص باد را پیش گویی نمی كنند بلكه می توانند اطلاعاتی در ارتباط با مشخصات تولید انرژی عزیمت از حالت عادی ((DFN تهیه نمایند. علاوه بر شیب ضروری پیش گویی هایی آب و هوایی لازم برای این مرحله، فقرة دیگر مورد نیاز، یك آب وهوا شناسی بلند مدت از سایت است‌ ( تا شرایطهای “ عادی” معین شوند). چون ثبت های بلندمدت با طول كافی طبیعتاً قابل دسترس نیستند، از این رو یك ثبت ساختگی/ اصلاح شده ایجاد می شود. به همین دلیل، انرژی باد یك سالة بلند مدت در شكل2 نشان داده شده است.

شكل3- نمونة عزیمت12 ماه از پیش گویی تولید انرژی باد عادی برای پروژه باد در ایالت متحده.

 

پیش گویی مقیاس بررسی

پیش گویی مقیاس بررسی، تنها پیش گویی است كه تنها یكبار صادر می شود و غالب اوقات در طول بخش قابلیت عملی توسعة یك پروژه اینكار صورت می گیرد. پیش گویی های مقیاس بررسی اغلب به عنوان بررسی های سایت مراجعه می شوند، گرچه تشخیص این نكته مهم است كه در واقع آنچه مورد نیاز است، پیش از بررسی سایت نیست- كه اغلب بر اساس داده های تاریخی نیست- بلكه پیش گویی واقعی از آنچه است كه در آینده تولید خواهد شد. در دوره ای از تغییر آب وهوا، گذشته ممكن است الزاماً آینده نباشد.

پیش بینی های بررسی می توانند سر وكار زیادی با اطلاعات در ارتباط با نوسان های جوی داشته باشند، و می توانند تغییر ناپذیری فصلی و سالانه را برای تولید انرژی باد تحت تاثیر قرار دهند. نمونه ای از تغییر پذیری ماه به ماه برای عامل ظرفیت انرژی باد (F) از یك سایت در ایالات متحده غربی در شكل4 نشان داده شده است.

شكل4- تغییر پذیری در عامل ظرفیت متوسط- ماهانه- طی آب وهواشناسی تولید شدة مدل40 ساله.

می توان مشاهده كرد كه فاكتور متوسط ماه به ماه می تواند از حدود30 درصد میانگین بلند مدت تغییر كند ( با خط قرمز نشان داده شده است كه در ارتباط با40 درصدF است). مادامیكه تغییر پذیری ماه به ماه درF كاملاً شناخته شده است، آنچه كه كمتر مورد توجه قرار می گیرد، تغییرپذیری قابل توجه سال به سال است ، این ناشی از نوسان های بلند مدت آب وهوایی است. خط سیاه پر در شكل، متوسط چرخش3 سال عامل ظرفیت است. مشهود است حتی با ثبت مشاهده ای3 سال از سایت پروژة باد كه فاكتورهای ظرفیت انرژی باد بلند مدت را برآورد می كند می تواند بیش از10 نقطه درصد از حد واقعی باشد. به عنوان مثال، برآوردی ار عامل ظرفیت در نظرگرفته شده در این سایت در اواسط دهة1960، عامل ظرفیت پروژه بیش از8 درصد بالاتر از میانگین واقعی را نشان خواهد داد، خطایی كه تقریباً یك خطای80 میلیون دلاری در كل سود تولید از این پروژة خاص هزینه خواهد داشت.

خلاصه

باد، سوختی است برای انرژی باد و بعنوان یك صنعت، ما باید محدودیت های سوخت را بپذیریم، محدودیت هایی كه از تولید موقت و نوبه ای تا تغییرپذیری جغرافیایی متغیر است. پیش بینی انرژی باد برای رنج وسیعی از عوامل عملكردی و استراتژی بكار می رود و استراتژی های پیش بینی باید برای سرمایه گذاری روی نیروهای جوی و یا پدیدة اتمسفری طرح شوند كه برای خلق پیش بینی های صحیح، بحرانی می باشند. پیش بینی های كوتاه مدت برای پیگیری بار و دیگر خدمات فرعی مفید می باشند و استراتژی پیش بینی اغلب تا روز را در آینده تحت پوشش قرار میدهد، پیش گویی های قطعی دربارة اینكه چه موقع نیرو تولید خواهد شد، فراهم می كند. مدل های پیش گویی عددی آب وهوا برای پروژه های خاصی شكل گرفتند و در این مرحله، جزء بحرانی هستند. پیش گویی های بلند مدت و پیش گویی های مقیاس سنجش از نیروهای آب و هوایی متفاوت در فرایند پیش بینی استفاده می كنند، و برای عواملی متغیر از انتخاب سایت تا بازاریابی نیروی رنج استراتژی مفید هستند. آیندة پیش بینی انرژی باد با پیشرفت های روز افزون در تكنولوژی و تكنیك های پیش بینی كننده مورد توجه قرار می گیرند.

بطور روز افزونی، راه حا های كامل شده ای از نرم ابزار و سخت ابزار ارائه می شوند كه به پروژه های خاص كمك می كنند. بیشترین سود در حیطة پیش بینی بدون شك، چگونگی كامل شدن اطلاعات باارزش در فرایند تصمیم گیری توام می شوند كه از این اطلاعات استفاده می كنند و سیستم تولید نیرویی را خلق می كند كه می تواند مقادیر بزرگتری از انرژی باد را بطور معتبرتر كامل سازد و با هزینه های بسیار مقرون به صرفه‌ای همراه است.

برآوردی از خطر یك مزرعة باد برای گونه های منقرض شده پرندگان

مقدمه

مزرعه باد پیشنهادی Heemskitrt در ساحل غربی تاسمانیا بین بنادر Trial و Granville واقع شده است و نصب53 توربین بادی به قطرm 90 را در بر دارد و از ساختمان مافوق برخوردار است. هدف از پروژه، تولید برق برای برآورده- ساختن تقاضای رو به افزایش در تاسمانیا است و برای انتقال برق در شبكه برای استفاده شدن در اطراف ایالت و برای قسمت اصلی استرالیا، از طریق كابل Basslink. مزرعه باد برای هدف انرژی قابل تجدید تعهد شدة دولت مشترك المنافع( (MRETاز طریق تولید انرژی قابل تجدید بكار می رود و از تولید000/420 تن دی اكسید كربن در هر سال یا4/8 میلیون تن (cor-e)‌ طی عمر20 سال جلوگیری می كند.

برای دیدن قسمت های دیگر این تحقیق لطفا” از منوی جستجوی سایت که در قسمت بالا قرار دارد استفاده کنید. یا از منوی سایت، فایل های دسته بندی رشته مورد نظر خود را ببینید.

با فرمت ورد

Leave a comment