بررسی و بهینه‌سازی پارامترهای مؤثر بر تولید توان ماکزیمم از مزارع بادی در زمین هموار

Abstract

<strong>زمینه و هدف:</strong> باد منبعی از انرژی پاک، فراوان و به طور کامل تجدید‌پذیر می‏باشد. مزارع بادی بزرگ در حال احداث در سراسر جهان به‌عنوان یک راه پاک برای تولید برق می‏باشد، اما اپراتورها هنوز به دنبال موثرترین آرایش توربین‏های بادی در مزرعه بادی برای به حداکثر رساندن جذب انرژی باد هستند. بهینه‌سازی جانمایی مزارع بادی یکی از راه‌های افزایش توان خروجی مزرعه بادی می‌باشد.<br /> <strong>روش بررسی:</strong> در این مقاله از الگوریتم ژنتیک برای به حداکثر رساندن انرژی خروجی مورد انتظار، استفاده شده است. هدف الگوریتم‌ژنتیک، بهینه‌سازی آرایش مزرعه بادی از نظر مکان، ارتفاع مبتنی بر هاب و قطر روتور توربین‍ها، برای جذب حداکثر انرژی باد و‏ کاهش اثر سایه می‏باشد. مدل پیشنهادی با دو سناریو از سرعت باد و جهت توزیع آن از سایت بادی در زمین صاف نشان داده شده است.<br /> <strong>یافته‌ها: </strong>نتایج مطالعه حاضر با نتایج مطالعات پیشین مقایسه شده است. نتایج نشان می‏دهد که با بهینه‌سازی آرایش مزرعه بادی از نظر مکان، ارتفاع مبتنی بر هاب و قطر روتور توربین‍ها به طور هم‌زمان، اجرای بهتری - بر حسب حداکثر مقادیر انرژی خروجی مورد انتظار و کاهش اثر سایه - از استراتژی‏های موجود که فقط به بهینه‌سازی یک یا دو مورد از پارامترها بطور هم‌زمان می‌پرداختند، را در بر دارد.<br /> <strong>نتیجه‌گیری: </strong>استفاده از توربین‌های بادی با ارتفاع هاب و قطر روتور متفاوت در یک مزرعه بادی در واقع مزایای کاهش اثر سایه و جذب حداکثر انرژی باد را دارد.