17818

17818

تحليل سيستم تركيبي خورشيدي، بادي و موجي جهت توليد انرژي

كارشناسي ارشد

تبديل انرژي

شهريور 1396

دكتر شهرام درخشان

-

مكانيك

دلايل زيست¬محيطي، اقتصادي و استراتژيك در پشت تحركات سريع استقرار منابع تجديدپذير انرژي در سراسر جهان قرار دارد. علاوه بر غلبه بر موانع اقتصادي و تجاري، برآورده شدن اهداف بلندپروازانه¬اي كه توسط اكثر كشورها در اين زمينه مطرح شده است نيازمند توسعه فناوري¬هاي نوين بوده كه مي¬توانند پتانسيل انرژي منابع مختلف تجديدپذير را با هزينه قابل قبولي به حداكثر برسانند. استفاده از تابش خورشيدي، انرژي باد و انرژي امواج دريا براي توليد برق، به ويژه در مناطقي از جهان كه اين منابع فراوان مي¬باشند، به سرعت در حال افزايش است. سيستم¬هاي هيبريدي تجديدپذير انرژي مي¬توانند راه¬حل مناسبي را به منظور غلبه بر محدوديت¬ها، به حداكثر رساندن استفاده از پتانسيل اين منابع، افزايش راندمان فرآيندي، فراهم نمودن قابليت اطمينان بيشتر و نيز كاهش هزينه¬هاي كلي سيستم فراهم آورند. اين پايان¬نامه مشتمل بر تحليل فني و اقتصادي يك سيستم انرژي هيبريدي متشكل از خورشيد و باد و امواج دريا بوده و امكان استفاده از چنين سيستمي را با يك برنامه كامپيوتري به نام PhotoWindWave كه به كمك نرم¬افزارMATLAB توسعه داده شده، در يكي از نقاط كشور ايران كه منابع مناسبي از انرژي¬هاي مذكور را در اختيار دارد، مورد ارزيابي قرار مي¬دهد. اطلاعات هواشناسي لازم نظير دماي ساعتي هوا و ميزان تابش متوسط روزانه خورشيدي براي منطقه مورد نظر با استفاده از نرم¬افزارmeteonorm7 و سرعت ساعتي وزش باد با استفاده از نرم¬افزارElements استخراج شده و به كمك اطلاعات موجود در سايت ناسا ضرايب تصحيح مناسب منظور شده است. سيستم مذكور شامل ده پنل خورشيدي و يك توربين بادي ساحلي و يك مبدل انرژي موج بوده و قابليت تبديل به مزارع خورشيدي، بادي و موجي را دارد و علاوه بر توليد برق پاك بر جاذبه¬-هاي گردشگري جزيره كيش نيز خواهد افزود. در پايان ميزان انرژي توليدي ساليانه چنين سيستمي 11 گيگاوات ساعت و هزينه انرژي آن در حدود 23/0 دلار به ازاي هر كيلووات ساعت تخمين زده شد. واژه‌هاي كليدي: انرژي¬هاي تجديدپذير، سيستم انرژي هيبريدي، پنل خورشيدي، توربين باد، مبدل انرژي موج

1396/07/02

1/1/1900 12:00:00 AM

Environmental, economic and strategic reasons are behind the rapid impulse in the deployment of renewable energy sources that is taking place around the world. In addition to overcoming economic and commercial barriers, meeting the ambitious objectives set by most countries in this field will require the development of novel technologies capable of maximising the energy potential of different renewable sources at an acceptable cost. The use of solar radiation and wind energy and wave energy for power generation is growing rapidly, particularly in areas of the globe where these resources are plentiful. Hybrid systems may provide the solution to limitations, maximising the energy potential of these resources, increasing process efficiency, providing greater security of supply and reducing overall costs. The thesis consists of technical and economic analysis of a hybrid energy system consisting of solar, wind and wave resources and the possibility of using such a system with the help of a computer program called PhotoWindWave developed with the help of MATLAB software, in one It eva​luates the parts of Iran that have the right resources for these energies. The required meteorological data such as hourly air temperature and daily average solar radiation for the area were extracted using Meteororm7 software and hourly wind speed with Elements software. By comparing average with the data recorded on NASA site the correction factors were considered. The system consists of ten solar panels and a Land-Based wind turbine and a wave energy converter, which is capable of becoming solar, wind and wave fields, and in addition to producing clean energy, on the tourist attractions of Kish Island will added. At the end, the annual energy generated by this system was estimated to be 11 GWh per year and its energy cost was estimated at 0.23 $ per kilowatt-hour. Keywords: renewable energies, hybrid energy system, solar panel, wind turbine, wave energy converter