به نقل از «ایسنا»

افزایش انرژی مزارع بادی با تغییر جهت توربین‌ها

تاریخ انتشار: ۱۳ تیر ۱۳۹۸ | کد خبر: ۲۴۲۷۵۷۵۶

پژوهشگران دانشگاه "استنفورد" در بررسی جدیدی دریافتند که می‌توان با تغییر جهت توربین‌ها، انرژی مزارع بادی را افزایش داد.

به گزارش ایسنا و به نقل از وب سایت رسمی دانشگاه استنفورد، پژوهشگران با کار کردن روی مزارع بادی دریافتند که دور کردن توربین‌ها تا حد کم، می‌تواند تولید و حتی ذخیره انرژی را افزایش دهد.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

هنگامی که یک توربین بادی مستقیماً در معرض باد قرار می‌گیرد، انرژی بیشتری تولید می‌کند اما هنگامی که مجموعه‌ای از توربین‌های یک مزرعه بادی، با باد رو به رو می‌شوند، میزان انرژی کاهش می‌یابد. دور کردن توربین‌ها از باد می‌تواند به بهبود کمیت و کیفیت انرژی مزارع بادی منجر شود و هزینه‌های اجرایی را نیز کاهش دهد.

دکتر "جان دابیری" (John Dabiri)، استاد مهندسی محیط زیست دانشگاه استنفورد و از نویسندگان این پژوهش گفت: ما باید برای رسیدن به اهداف جهانی در تولید انرژی تجدیدپذیر، روشی پیدا کنیم تا انرژی بیشتری از مزارع بادی کنونی ارائه دهیم. تمرکز پژوهش‌های پیشین، بر عملکرد توربین‌های مزارع بادی به صورت انفرادی بود اما ما باید درباره کل یک مزرعه بادی فکر کنیم؛ نه فقط بخشی از آن.

توربین‌ها می‌توانند کارایی ژنراتورهایی که در مسیر باد قرار دارند، تا بیش از ۴۰ درصد افزایش دهند. پژوهشگران پیش از این، از شبیه‌سازی رایانه‌ای استفاده می‌کردند تا نشان دهند که چگونه تغییر جهت دوربین‌ها می‌تواند انرژی حاصل از آنها را افزایش دهد اما نشان دادن این موضوع در یک مزرعه بادی واقعی، همچنین آزمایش و محاسبات لازم برای تعیین بهترین زاویه توربین با چالش‌های بسیاری رو به روست.

پژوهشگران دانشگاه استنفورد، روش جدیدی برای محاسبه زوایای مطلوب توربین‌ها ابداع کردند. آنها با همکاری یک شرکت فعال در حوزه انرژی‌های تجدیدپذیر موسوم به "ترنس‌آلتا رینیوبلز" (TransAlta Renewables)، محاسبات خود را روی یک مزرعه بادی واقع در کانادا آزمایش کردند. در این آزمایش، خروجی انرژی مزرعه در سرعت پایین باد، تا ۴۷ درصد افزایش یافت که نتیجه آن، به زاویه توربین بستگی داشت.

"مایکل هولند" (Michael Howland)، دانشجوی مهندسی مکانیک دانشگاه استنفورد و از نویسندگان این پژوهش گفت: در این آزمایش، انرژی تولید شده توسط توربین جلو، کمتر از حد انتظار ما بود اما ما دریافتیم که توربین‌هایی که در قسمت‌های عقب‌تر قرار دارند، انرژی بیشتری تولید می‌کنند.

تغییرپذیری

خروجی مزارع بادی موجب می‌شود اداره شبکه توربین‌ها به دو دلیل دشوارتر باشد. یکی از این دلایل، نیاز به تجهیزات تأمین انرژی مانند نیروگاه‌های طبیعی و یا باتری‌های بزرگ و پرهزینه است. بهبود نیرو در این پژوهش جدید، بسیار قابل توجه بود زیرا توربین‌ها معمولاً در معرض حداقل سرعت، متوقف می‌شوند، تولید انرژی را متوقف می‌کنند و موجب می‌شوند مدیران مجموعه، به نیروی پشتیبان نیاز داشته باشند.

دومین مشکل، نیاز به سازگاری دقیق تجهیزات الکتریسیته و استفاده از آنها در یک ناحیه است تا شبکه توربین‌ها مورد اطمینان باشد. آشفتگی هوا موجب می‌شود که محصول نهایی مزرعه بادی در هر دقیقه، متغیر باشد و نتوان از آن برای راه‌اندازی یک ژنراتور گازی استفاده کرد. این مشکل موجب می‌شود که سازگاری عرضه و تقاضا برای اجرای سیستم در کوتاه‌مدت، چالش‌برانگیز باشد. برای این کار، ابزاری وجود دارد اما این ابزار، هزینه بالایی دارند. پژوهشگران استنفورد در این پژوهش تلاش کردند هزینه‌های تولید انرژی را تا ۷۲ درصد کاهش دهند.

کاهش تغییرپذیری می‌تواند به مالکان مزارع بادی کمک کند تا هزینه‌های اجرایی خود را کاهش دهند. آشفتگی و ناملایم بودن هوا می‌تواند هزینه تعمیر را افزایش دهد. اگرچه زمان زیادی سپری نشد تا آزمایش‌ها اثبات کنند که این روش جدید، فرسودگی توربین‌ها را کاهش می‌دهد اما پژوهشگران باور دارند که این اتفاق قطعاً رخ خواهد داد.

دابیری افزود: نخستین سوال کسانی که در حوزه تأمین انرژی فعال هستند، این است که این روش چگونه بر توربین‌های آنها اثر می‌گذارد و تأثیر بلندمدت آن چه خواهد بود.

مدل‌سازی و تغییرپذیری بلندمدت

پژوهشگران برای محاسبه بهترین زاویه برای توربین‌ها، مدل جدیدی را بر مبنای داده‌های به دست آمده از یک مزرعه بادی ارائه دادند.

"سانجیوا له‌له" (Sanjiva Lele)، استاد مهندسی مکانیک دانشگاه استنفورد و از نویسندگان این پژوهش گفت: طراحی مزارع بادی، معمولاً به داده‌ها و محاسبات بسیاری نیاز دارد. ما به جای این کار، از محاسبات ریاضی استفاده کردیم تا کاربرد و سرعت روش خود را افزایش دهیم.

شاید محاسبات سریع‌تر بتوانند به کاربرد مزارع بادی در سطح گسترده کمک کنند. هولند افزود: ما در مدل خود، از داده‌های به خصوصی استفاده کردیم که از مزارع بادی متفاوتی در مناطق گوناگون جمع‌آوری شده بودند. مزارع بادی متفاوت می‌توانند با استفاده از این مدل، زاویه توربین‌های خود را در شرایط وزش باد تنظیم کنند.

دابیری اضافه کرد: اگر بتوانیم این پژوهش را به صورت موفقیت‌آمیزی پیش ببریم، می‌توانیم راهبرد خود را در مقیاس بزرگ و برای مدت طولانی به کار بگیریم تا انرژی بیشتری را با سرعت بیشتر فراهم کنیم.

این پژوهش، در مجله "Proceedings of the National Academy of Sciences" به چاپ رسید.

انتهای پیام

منبع: ایسنا

کلیدواژه: توربين بادي انرژي مزارع بادی دانشگاه استنفورد

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.isna.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ایسنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۲۴۲۷۵۷۵۶ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

رکوردشکنی فروش نفت با تمرکز بر ابتکارات جدید در بازسازی پالایشگاه‌های مستهلک شده

موفقیت ایران در افزایش فروش نفت خام خود با وجود تحریم ها و چالش ها را می توان به دیپلماسی فعال و هوشمند انرژی آن نسبت داد. ایران با تمرکز بر توسعه همکاری با پالایشگاه‌های کوچک مقیاس چین و اجرای سیاست هوشمندانه نوسازی پالایشگاه‌های مستهلک شده، توانسته است صادرات نفت خام خود را به سطح پیش از دور جدید تحریم‌ها در سال 2017 افزایش دهد. فایننشال تایمز، انعطاف پذیری و رویکرد استراتژیک ایران را برای عبور از پیچیدگی های بازار جهانی نفت به عنوان عامل اصلی این موضوع معرفی کرده است

محمدرضا کارگزار کارشناس انرژی در رابطه با رکوردشکنی ایران در توسعه تجارت نفت خام خود در 6 سال گذشته گفته است: تلاش‌های مشترک ایران و پالایشگاه‌های کوچک چینی در افزایش فروش نفت خام مؤثر بوده است. ایران با تقویت شراکت با همتایان چینی خود کانال های صادراتی خود را گسترش داده و بازار قابل اعتمادی را برای محصولات نفتی خود تضمین کرده است. این همکاری استراتژیک نه تنها به ایران کمک کرده تا فروش نفت خام خود را حفظ کند، بلکه روابط بلندمدتی را نیز تقویت کرده است که به ثبات و پایداری صادرات نفت این کشور کمک می کند.

ایران اتکای خود به بازارهای سنتی نفت را به حداقل رسانده است

وی افزود: علاوه بر این، تمرکز ایران بر سیاست هوشمندانه نوسازی پالایشگاه‌های مستهلک شده نقش مهمی در افزایش فروش نفت خام این کشور داشته است. ایران با نوسازی زیرساخت های فرسوده و بهینه سازی فرآیندهای تولید، توانسته ظرفیت پالایشی خود را افزایش داده و کیفیت فرآورده های نفتی خود را ارتقا دهد. این سرمایه‌گذاری استراتژیک در ارتقای پالایشگاه‌ها نه تنها رقابت‌پذیری ایران را در بازار جهانی نفت افزایش داده است، بلکه این کشور را قادر می‌سازد تا نیازهای رو به رشد شرکای صادراتی خود را برآورده کند.

وی ادامه داد: تاکید ایران بر ایجاد بازار برای نفت خام ایران عامل اصلی موفقیت این کشور در افزایش فروش بوده است. ایران با هدف قرار دادن مناطقی مانند آمریکای جنوبی، آفریقا و آسیای مرکزی برای سرمایه گذاری در پالایشگاه ها، مقاصد صادراتی خود را متنوع کرده و اتکای خود به بازارهای سنتی را به حداقل رسانده است.

کارشناس انرژی تاکید کرد: این گسترش به مناطق جدید، همراه با رشد بازاریابی شبکه ای در کشورهای آسیای شرقی، به ایران اجازه داده است تا از فرصت های نوظهور سرمایه گذاری کند و پتانسیل فروش نفت خام خود را به حداکثر برساند.

دیپلماسی هوشمند انرژی در زمینه تمرکز مداوم بر ابتکارات جدید

کارگزار با اشاره به دیپلماسی فعال و هوشمند انرژی در زمینه تمرکز مداوم بر ابتکارات جدید در حوزه بازسازی پالایشگاه‌های مستهلک شده و صادرات خدمات فنی و مهندسی اظهار کرد: انعطاف‌پذیری و سازگاری صنعت نفت ایران در برابر تحریم‌ها و چالش‌های ژئوپلیتیکی اهمیت دیپلماسی فعال و هوشمند انرژی را نشان می‌دهد.

وی گفت: ایران با استفاده از مشارکت های استراتژیک، اجرای سیاست های نوآورانه و سرمایه گذاری از فرصت های بازار توانسته است بر موانع غلبه کرده و به سطوح بالایی از فروش نفت خام دست یابد. حرکت رو به جلو ایران در بازار نفت خام، با تمرکز مداوم بر ابتکارات جدید در حوزه بازسازی پالایشگاه‌های مستهلک شده و صادرات خدمات فنی و مهندسی در ارتقاء زیرساخت های مذکور جهت تنوع بخشیدن بر بازار جهت حفظ موفقیت ایران در بازار جهانی نفت صورت پذیرفته است.

وی  گفت: موفقیت ایران در افزایش فروش نفت خام خود گواهی بر چشم انداز استراتژیک و تعهد این کشور به محرک رشد و توسعه در بخش نفت است. ایران با اتخاذ رویکرد دیپلماسی فعال و هوشمند انرژی، خود را به عنوان یک بازیگر کلیدی در بازار جهانی نفت معرفی کرده و مقاومت خود را در برابر چالش ها نشان داده است. از طریق ادامه همکاری، نوآوری و گسترش بازار، ایران آماده است تا فروش نفت خام خود را بیشتر افزایش دهد و جایگاه خود را به عنوان صادرکننده بزرگ نفت در صحنه جهانی مستحکم کند.

زهرا طوسی