مکان‌یابی بهینه توربین های بادی در مزارع با استفاده از الگوریتم (PSO)

نویسندگان

1 استادیار گروه مهندسی محیط زیست و صنایع غذایی، دانشکده مهندسی عمران و منابع زمین، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران. *(مسوول مکاتبات)

2 دانشجوی کارشناسی ارشد گروه مهندسی محیط زیست و صنایع غذایی، دانشکده مهندسی عمران و منابع زمین، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

3 استادیارگروه مهندسی برق، دانشکده فنی، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران و باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران مرکزی، تهران، ایران

doi
چکیده

زمینه و هدف: در چند دهه اخیر منابع انرژی‌های تجدیدپذیر به جهت افزایش تقاضای انرژی و همچنین تغییر شرایط اقلیمی ناشی از مصرف سوخت‌های فسیلی مورد توجه بیشتری قرار گرفته‌اند. در حال حاضر انرژی باد یکی از اصلی‌ترین منابع تجدیدپذیر جهت تولید انرژی می‌باشد. یکی از روش‌های قابل قبول جهت افزایش توان تولیدی، کاهش هزینه بر واحد توان در مزارع بادی، مکان‌یابی بهینه توربین‌های بادی است و یکی از پارامترهای مهم و تاثیر گذار در مکان‌یابی توربین‌ها در مزارع بادی اثر گردابه است. روش بررسی: در این پژوهش با استفاده از الگوریتم‌های بهینه‌سازی که از روش‌های پرکاربرد جهت تعیین بهترین موقعیت قرارگیری توربین‌ها در مزارع بادی می‌باشد استفاده شده است. مدل‌سازی مکان‌یابی توربین‌ها برای یک مزرعه بادی در دو چیدمان منظم و نامنظم (بهینه) در سایت بادی منجیل توسط نرم‌افزار متلب شبیه‌سازی شده است، که برای هر دو چیدمان در مزرعه بادی منظم و نامنظم از 10 توربین 550 کیلوواتی استفاده شده است. یافته‌ها: از نتایج حاصل از شبیه‌سازی، توان تولیدی سالیانه مزرعه بادی منظم برابر با 10 7 ×124/1 کیلووات ساعت و تابع هزینه آن 41/8 بدست آمد و برای مزرعه بادی نامنظم از الگوریتم ازدحام ذرات (PSO) استفاده شده است که در این حالت توان تولیدی سالیانه مزرعه بادی نامنظم برابر با 10 7 × 309/1 کیلووات ساعت و همچنین تابع هزینه 22/7 بدست آمده است. بحث و نتیجه‌گیری: در این پژوهش موقعیت قرارگیری توربین‌ها در مزرعه بادی با در نظر گرفتن اثر گردابه جهت افزایش توان تولیدی و کاهش هزینه تعیین شده است.