مطالعه امکان سنجی یک سیستم توربین بادی هیبریدی - ادغام با ذخیره انرژی هوای فشرده

قیمت: 43,000 تومان

دانلود رایگان مقاله

خرید ترجمه مقاله

عنوان فارسی

مطالعه امکان سنجی یک سیستم توربین بادی هیبریدی - ادغام با ذخیره انرژی هوای فشرده

عنوان لاتین

Feasibility study of a hybrid wind turbine system – Integration with compressed air energy storage

باد به عنوان یکی از منابع واقع گرایانه مهم انرژی پاک برای تولید نیرو در جهت پاسخگویی به تقاضای انرژی که به طور مداوم در حال افزایش است و برای رسیدن به اهداف کاهش انتشار کربن، شناخته شده است. با این حال، استفاده از انرژی باد با چالشی اجتناب ناپذیر مواجه است که ناشی از ماهیت تناوب باد می باشد. برای پرداختن به این موضوع، این مقاله کار تحقیقاتی اخیر در وارویک روی مطالعه امکان سنجی یک سیستم هیبریدی جدید از طریق ادغام یک توربین بادی با ذخیره انرژی هوای فشرده را ارائه می دهد. یک مکانیسم انتقال مکانیکی طراحی شده و برای یکپارچه سازی توان درون سیستم هیبریدی اجرا شده است. یک منبسط کننده اسکرول به کار گرفته شده تا به عنوان یک ''مبدل انرژی ماشین آلات هوایی'' که می تواند توان محرکه اضافی تعمیم یافته از هوای فشرده ذخیره شده را به شفت توربین انتقال دهد تا نوسانات قدرت باد را هموار سازد، عمل کند. یک مدل ریاضی برای این فرایند هیبریدی کامل ایجاد شده است و استراتژی کنترل برای عملیات مشارکتی مربوطه بررسی شده است. یک اسباب آزمون اولیه برای اجرای مکانیسم پیشنهادی به جهت اثبات مفهوم مذکور ساخته شده است. تجزیه و تحلیل بازده تبدیل انرژی، از مطالعات شبیه سازی شده و تجربی انجام گرفته است در حالی که سیستم، شرایط و مدل های عملیاتی مختلفی را تجربه می کند. ثابت شده است که سیستم توربین بادی هیبریدی پیشنهاد شده، به لحاظ فنی امکان پذیر است.

Wind has been recognized as one of major realistic clean energy sources for power generation to meet the continuously increased energy demand and to achieve the carbon emission reduction targets. However, the utilisation of wind energy encounters an inevitable challenge resulting from the nature of wind intermittency. To address this, the paper presents the recent research work at Warwick on the feasibility study of a new hybrid system by integrating a wind turbine with compressed air energy storage. A mechanical transmission mechanism is designed and implemented for power integration within the hybrid system. A scroll expander is adopted to serve as an ‘‘air-machinery energy converter’’, which can transmit additional driving power generalized from the stored compressed air to the turbine shaft for smoothing the wind power fluctuation. A mathematical model for the complete hybrid process is developed and the control strategy is investigated for corresponding cooperative operations. A prototype test rig for implementing the proposed mechanism is built for proof of the concept. From the simulated and experimental studies, the energy conversion efficiency analysis is conducted while the system experiences different operation conditions and modes. It is proved that the proposed hybrid wind turbine system is feasible technically