مقاله در مورد انرژی باد

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه:9

 فهرست مطالب

انرژی باد

[ویرایش] توان پتانسیل توربین

[ویرایش] توزیع سرعت باد

[ویرایش] ضریب ظرفیت

[ویرایش] محدودیت‌های ادواری و نفوذ

[ویرایش] پیش‌بینی پذیری

[ویرایش] جاگذاری توربین

[ویرایش] بهره‌برداری از برق بادی

[ویرایش] برق بادی در مقیاس‌های کوچک

[ویرایش] آثار زیست محیطی

[ویرایش] انتشار CO2 و آلودگی

[ویرایش] تاثیرات بوم شناختی

[ویرایش] استفاده از زمین

[ویرایش] آثار بر روی حیات وحش

[ویرایش] پرندگان

[ویرایش] بزرگترین توربین بادی جهان

منظور از توان بادی تبدیل انرژی باد به نوعی مفید از انرژی مانند انرژی الکتریکی است که این کار به وسیله توربین‌های بادی صورت می‌گیرد. در آسیاب‌های بادی از انرژی باد مستقیماً برای خرد کردن دانه‌ها و یا پمپ کردن آب استفاده می‌شود. در انتهای سال ۲۰۰۶ میزان ظرفیت تولیدی برق بادی در سراسر جهان برابر ۷۳٫۹ گیگاوات بود. گرچه این میزان چیزی در حدود یک درصد از کل انرژی الکتریکی تولیدی در جهان محسوب می‌شد اما در طول بازه زمانی بین سال‌های ۲۰۰۰ تا ۲۰۰۶ تقریباً چهار برابر شده است. در این میان کشورهای دانمارک با ۲۰ درصد، اسپانیا با ۹ درصد و آلمان با ۷ درصد از نظر درصد تولید برق بادی از کل تولید انرژی الکتریکی در جایگاه‌های نخست قرار دارند.

انرژی بادی در مقادیر زیاد در مزارع بادی تولید و به شبکه الکتریکی متصل می‌شود. از توربین‌ها در تعداد کم معمولاً فقط برای تامین برق در مناطق دور افتاده استفاده می‌شود.

اما از جمله دلایل تمایل کشورها برای افزایش ظرفیت تولید برق بادی مزایا بسیار زیاد این روش تولید انرژی الکتریکی است چراکه انرژی بادی فراوان، تجدیدپذیر و پاک است و همچنین در مقایسه با استفاده از انرژی سوخت‌های فسیلی میزان کمتری گاز گلخانه‌ای منتشر می‌کند.

منشا باد یک موضوع پیچیده است. از آنجاییکه زمین بطور نامساوی به وسیله نور خورشید گرم می‌شود بنابراین در قطب‌ها انرژی گرمایی کمتری نسبت به مناطق استوایی وجود دارد همچنین درخشکی‌ها تغییرات دما با سرعت بیشتری انجام می‌پذیرد و بنابراین خشکی‌ها زمین نسبت به دریاها زودتر گرم و زودتر سرد می‌شوند. این تفاوت دمای جهانی موجب به وجود آمدن یک سیستم جهانی تبادل حرارتی خواهد شد که از سطح زمین تا هوا کره، که مانند یک سقف مصنوعی عمل می‌کند، ادامه دارد. بیشتر انرژی که در حرکت باد وجود دارد را می‌توان در سطوح بالای جو پیدا کرد جایی که سرعت مداوم باد به بیش از ۱۶۰ کیلومتر در ساعت می‌رسد و سرانجام باد انرژی خود را در اثر اصطکاک با سطح زمین و جو از دست می‌دهد.

یک برآورد کلی اینگونه می‌گوید که ۷۲ تراوات (TW) انرژی باد بر روی زمین وجود دارد که پتانسیل تبدیل به انرژی الکتریکی را دارد و این مقدار قابل ترقی نیز هست.

Spatiotemporal structure of wind farm-atmospheric boundary layer interactions(مقاله لاتین می باشد و فاقد ترجمه می باشد7ص )

Abstract
Observations and modelling studies show that wind farms can alter their local microclimate. This study examines the
effect of real-world wind farms on land surface temperatures in West Central Texas using the Weather Research and
Forecasting model under realistic boundary conditions. Three wind turbine parameterizations, including two
developed in this study, are used for model sensitivity experiments. The simulated effects of wind farms on
temperatures match the spatial patterns observed in satellite data but are weaker in magnitude. The magnitudes of the
temperature changes depend on the power coefficients used in the parameterizations.
© 2013 The Authors. Published by Elsevier Ltd.
Selection and/or peer-review under responsibility of the GFZ German Research Centr

ترجمه ماشینی

چکیده
مشاهدات و مطالعات نشان می دهد که مدل سازی مزارع بادی می توانید محیط زیست محلی خود را تغییر دهد. این مطالعه به بررسی
اثر مزارع بادی در دنیای واقعی در دمای سطح زمین در غرب تگزاس مرکزی با استفاده از تحقیقات و آب و هوا
مدل های پیش بینی تحت شرایط مرزی واقع بینانه است. سه parameterizations توربین بادی، از جمله دو
توسعه یافته در این مطالعه، برای آزمایش حساسیت مدل استفاده می شود. اثرات شبیه سازی شده از مزارع بادی در
دمای الگوهای فضایی مشاهده شده در داده های ماهواره ای مطابقت اما در قدر ضعیف. مقادیر از
تغییرات دما در ضرایب قدرت مورد استفاده در parameterizations بستگی دارد.
© 2013 نویسندگان. منتشر شده توسط الزویر
انتخاب و / یا همسالان بررسی تحت مسئولیت مرکز تحقیقات آلمان GFZ

تحقیق - انرژی باد

لینک دانلود "  MIMI file " پایین همین صفحه 

تعداد صفحات :  "  79 "

فرمت فایل : "  word    "

فهرست مطالب :

مقدمه....................................... 5

فصل اول کلیاتی درباره انرژی باد........................................6

1-1- انرژی باد:.............6

1-2 تاریخچه استفاده از انرژی باد:.................................................................... 7

1-3 منشاء باد:.............................................. 9

الف- جریان چرخشی هادلی (Hadly)................................ 10

ب- جریان چرخشی راسبی (Rossby):....................................... 10

1-5 اندازه‌گیری پتانسیل انرژی باد:......................10

1-6 قدرت باد:.....................11

روند تحولات تکنولوژی................................. 12

1-7 مزایای بهره‌برداری از انرژی باد...................13

آینده انرژی باد در ایران....................................... 13

1-8 پتانسیل‌سنجی سطحی انرژی باد:.............................. 14

پتانسیل‌سنجی چیست؟................................................... 14

1-9 بادسنج‌ها و انواع آنها.............................................. 16

1-10- پتانسیل باد در ایران............................................. 17

1-11 نقشه‌ها و اطلس‌های موجود باد.................................... 19

فصل دوم استحصال انرژی از باد توسط توربین‌های بادی.....................20

انرژی بادی و توربین‌های بادی................................................... 20

2-1- تقسیم‌بندی مبدلهای بادی..........................................20

2-2-  دسته‌بندی با معیار هندسی............................................21

2-3- دسته‌بندی با معیار نیرویی..........................................................22

2-4- دسته‌بندی با معیار توان خروجی...........................24

2-5- مبدلهای بادی محور قائم.............................................25

2-5-1 مبدلهای محور قائم «پسایی»..............................25

2-5-2 مبدلهای محور قائم برآیی............................26

2-5-3 مبدلهای محور قائم ترکیبی..............................................28

2-6-  مبدلهای محور قائم غیرمستقیم..............................30

2-7- مبدلهای بادی محور افقی......................................33

2-7-1 مبدلهای محور افقی پسایی......................................33

2-7-2 مبدلهای محور افقی ...........................................................33

2-8- طرحهای مورد بررسی کشورهای مختلف...............................37

2-9- مبدل بادی ملخی.....................................................38

2-9-1 برج...........................................39

2-9-2 کلاهک...................................................40

2-9-3 پره‌ها.........................................41

2-10- مبدل بادی داریوس............................................42

2-10-1 بنای پایه......................................................43

2-10-2 پره‌ها و دیرک‌.................................................................44

2-11-  مبدلهای چرخ آسیابی (جایرومیل)...........................................45

2-11-1 برج...................................46

2-11-2 پره‌ها..............................................46

2-12- به طور کلی اجزاء مختلف یک توربین به شرح زیر می‌باشد:...47

2-13- انواع کاربرد توربین‌های بادی:..............................49

الف: کاربردهای غیر نیروگاهی......................................49

الفه-1) پمپ‌های بادی آبکش....................................49

الف-2) کاربرد توربین‌های کوچک به عنوان تولیدکننده برق..........................50

الف-3) شارژ باتری.............................50

ب: کاربردهای نیروگاهی.......................... 51

توربین‌های بادی و ذخیره انرژی:.......................... 52

فصل چهارم:.......................53

طراحی یک Vertical Axis Wind Turbine:..................................53

مقدمه ای بر فصل چهار:.....................................54

توربین بادی عمودی چگونه کار می کند؟.................................54

تعیین ابعاد کلی توربین:................................57

طول blade lb=............................................... 57

اجزای اساسی توربین بادی عمودی:........................58

Blade(1............................................ 59

جنس bladeها:........................................59

انتخاب تعداد bladeها:....................................60

انتخاب ..................................................... 61

2)پایه:........................................................68

3)شفت:...............................................68

4)پایه نصب مرکزی:....................................68

5)بازوهای جانبی:........................................69

5)اتصالات bladeها:.......................................69

این اجزا برای اتصال بازوهای شعاعی به bladeها استفاده می شود.....69

6)یاتاقان ها:.............................69

7)مکانیسم ایجاد pitch:................................. 70

Pitching فعال:..................................70

Pitching غیرفعال:..................................70

فصل ...............71

-1-4چشم‌انداز آینده و رویکرد جهانی درخصوص انرژی باد:.....................71

4-2- خط‌مشی کشورها در نصب مزارع بادی در دریا (آفشور)............72

4-3-  فعالیت‌ها و برنامه‌های کشور در زمینة انرژی باد.............................74

الف – فعالیت‌های اجرا شده:.............................74

ب – برنامه‌های آینده:.............76

فهرست منابع:........................78

بخشی از  فایل  :

مقدمه

 گستردگی نیاز انسان به منابع انرژی همواره از مسائل اساسی مهم در زندگی بشر بوده و تلاش برای دستیابی به یک منبع تمام نشدنی انرژی از آرزوهای دیرینه انسان بوده است، از نقوش حک شده بر دیوار غارها می‌توان دریافت که بشر اولیه توانسته بود نیروی ماهیچه‌ای را به عنوان یک منبع انرژی مکانیکی به خوبی شناخته و از آن استفاده کند. ولی از آنجایی که این نیرو بسیار محدود و ضعیف است انسان همواره در تصورات خود نیرویی تمام نشدنی را جستجو می‌کرد که همواره در هر زمان و مکان در دسترس باشد. این موضوع را می‌توان در داستانهای مختلف که ساخته تخیل و ذهن بشر نخستین بوده، به خوبی دریافت، کم‌کم با پیشرفت تمدن بشری، چوب و پس از آن ذغال سنگ، نفت و گاز وارد بازار انرژی گردیده‌اند. اما به دلیل افزایش روز افزون نیاز به انرژی و محدودیست منابع فسیلی از یک سو افزایش آلودگی محیط‌زیست ناشی از سوزاندن این منابع از سوی دیگر استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر را روز به روز با اهمیت‌تر و گسترده‌تر نموده است. انرژی باد یکی از انواع اصلی انرژی‌های تجدیدپذیر می‌باشد که از دیرباز ذهن بشر را به خود معطوف کرده بود. به طوری که وی همواره به فکر کاربرد این انرژی در صنعت بوده است. بشر از انرژی باد برای به حرکت در آوردن قایق‌ها و کشتی‌های بادبانی و آسیابهای بادی استفاده می‌کرده است. در شرایط کنونی نیز با توجه به موارد ذکر شده و توجیه‌پذیری اقتصادی انرژی باد در مقایسه با سایر منابع انرژی‌های نو، پرداختن به انرژی باد امری حیاتی و ضروری به نظر می‌رسد. در کشور ما ایران- قابلیت‌ها و پتانسیل‌های مناسبی جهت نصب و راه‌اندازی توربین‌های برق بادی وجود دارد، که با توجه به توجیه‌پذیری آن و تحقیقات، مطالعات و سرمایه‌گذاری که در این زمینه صورت گرفته، توسعه و کاربرد این تکنولوژی چشم‌انداز روشنی را فرا روی سیاست‌گذاران بخش انرژی کشور در این زمینه قرار داده است.

فصل اول کلیاتی درباره انرژی باد

1-1- انرژی باد:

انرژی باد نظیر سایر منابع انرژی تجدیدپذیر از نظر چغرافیایی گسترده و در عین حال به صورت پراکنده و غیر متمرکز و تقریباً همیشه در دسترس می‌باشد، انرژی باد طبیعتی نوسان و متناوب داشته و ورزش دائمی ندارد. هزاران سال است که انسان با استفاده از آسیاب‌های بادی، تنها جزء بسیار کوچکی از آن را استفاده می‌کند. این انرژی تا پیش از انقلاب صنعتی به عنوان یک منبع انرژی، به طور گسترده‌ای مورد بهره‌برداری قرار می‌گرفت، ولی در دوران انقلاب صنعتی، استفاده از سوخت‌های فسیلی به دلیل ارزانی و قابلیت اطمینان بالا، جایگزین انرژی باد شد. در این دوره، توربین‌های بادی قدیمی دیگر از نظر اقتصادی قابل رقابت با بازار انرژی‌های نفت و گاز نبودند. تا اینکه در سال‌های 1973 و 1978 دو شوک بزرگ نفتی، ضربه بزرگی به اقتصاد انرژی‌های حاصل از نفت و گاز وارد آورد. به این ترتیب هزینه انرژی تولید شده به وسیله توربین‌های بادی، در مقایسه با نرخ جهانی قیمت انرژی بهبود یافت. پس از آن مراکز و موسسات تحقیقاتی و آزمایشگاهی متعددی در سراسر دنیا به بررسی تکنولوژی‌های مختلف جهت استفاده از انرژی باد به عنوان یک منبع بزرگ انرژی پرداختند. به علاوه این بحران باعث ایجاد تمایلات جدیدی در زمینه کاربرد تکنولوژی انرژی باد جهت تولید برق متصل به شبکه، پمپاژ آب و تامین انرژی الکتریکی نواحی دور افتاده شد. همچنین در سال‌های اخیر، مشکلات زیست محیطی و مسائل مربوط به تغییر آب و هوای کره زمین به علت استفاده از منابع انرژی فسیلی بر شدت این تمایلات افزوده است. از سال 1975 پیشرفت‌های شگرفی در زمینه توربین‌های بادی در جهت تولید برق بعمل آمده است. در سال 1980 اولین توربین برق بادی متصل به شبکه سراسری نصب گردید. بعد از مدت کوتاهی اولین مزرعه برق بادی چند مگاواتی در امریکا نصب و به بهره‌برداری رسید.

در پایان سال 1990 ظرفیت توربین‌های برق بادی متصل به شبکه در جهان به MW200 رسید که توانایی تولید سالانه Gwh3200 برق را داشته که تقریباً تمام این تولید مربوط به ایالت کالیفرنیا آمریکا و کشور دانمارک بود. امروزه کشورهای دیگر نظیر هلند، آلمان، بریستانیا، ایتالیا هندوستان برنامه‌های ملی ویژه‌ای را در جهت توسعه و عرضه تجاری انرژی باد آغاز کرده‌اند. در طی دهه گذشته، هزینه تولید انرژی به کمک توربین‌های بادی به طور قابل ملاحظه‌ای کاهش یافته است.

در حال حاضر توربین‌های بادی از کارآیی و قابلیت اطمینان بیشتری در مقایسه با 15 سال پیش برخوردارند. با این همه استفاده وسیع از سیستم‌های مبدل انرژی باد (W E C S) هنوز آغاز نگردیده است. در مباحث مربوط به انرژی باد، بیشتر تاکیدات بر توربین‌های بادی مولد برق جهت اتصال به شبکه است زیرا این نوع از کاربرد انرژی باد می‌تواند سهم مهمی در تامین برق مصرفی جهان داشته باشد. براساس برنامه سیاست‌های جاری (cp)، تخمین زده می‌شود که سهم انرژی باد در تامین انرژی جهان در سال 2020 تقریباً برابر با twh375 در سال خواهد بود. این میزان انرژی با استفاده از توربین‌های بادی، به ظرفیت مجموع Gwh180 تولید خواهد گردید. اما در قالب برنامه ضرورت‌های زیست محیطی (ED) سهم این انرژی در سال 2020 بالغ بر twh970 در سال خواهد بود، که با استفاده از توربین‌های بادی به ظرفیت مجموع Gw470 تولید خواهد شد. به طور کلی با استفاده از انرژی باد، به عنوان یک منبع انرژی در دراز مدت می‌توان دو برابر مصرف انرژی الکتریکی فعلی جهان را تامین کرد.

1-2 تاریخچه استفاده از انرژی باد:

بشر از زمان‌های بسیار دور به نیروی لایزال باد پی برده و سالها بود که از این انرژی برای به حرکت در آوردن کشتی‌ها و آسیاب‌های بادی بهره می‌گرفت.

طی سالیان دراز ثابت شده است که می‌توان انرژی باد را به انرژی مکانیکی و یا انرژی الکتریکی تبدیل کرد و مورد استفاده قرار داد. منابع تاریخی نشان می‌دهند که ساخت آسیاب‌ها در ایران، عراق، مصر و چین قدمت باستانی داشته و در این تمدن‌ها، از آسیاب‌های بادی برای خردکردن دانه‌ها و پمپاژ آب استفاده می‌شده است. چنانچه از شواهد تاریخی برمی‌آید، در قرن 17 قبل از میلاد، هامورابی پادشاه بابل طرحی ارائه داده بود تا بتوان به کمک آن دشت حاصلخیز بین‌النهرین را توسط انرژی حاصل از باد آبیاری نمود. آسیاب‌هایی که در آن زمان ساخته می‌شدند از نوع ماشین‌های محور قائم و شبیه به آنهایی هستند که امروزه آثار آنها در نواحی خواف و تایباد ایران به چشم می‌خورد. ایرانیان اولین کسانی بودند که در حدود 200 سال قبل از میلاد مسیح برای آردکردن غلات از آسیاب‌های بادی با محور قائم استفاده کردند. مثلاً در کتاب‌های قدیمی نوشته‌اند: دیار سیستان دیار باد و ریگ است و همان شهری است که گویند باد آنجا آسیاب‌ها را گرداند و آب از چاه کشد و باغها را سیراب کند و در همه دنیا شهری نیست که بیشتر از آنجا از باد سود ببرند. و نیز نوشته‌اند که در سیستان بادهای سخت مدام می‌وزد و به همین دلیل در آنجا آسیابهای بادی برای آرد کردن گندم ساخته‌اند. از دیگر استان‌های دارای قدمت کاربرد انرژی باد می‌توان به کرمان، اصفهان و یزد اشاره نمود که در این مکانها در زمان‌های قدیم برای خنک‌کردن منازل از کانال‌های مخصوص جهت هدایت باد استفاده می‌کردند. بعد از ایران کشورهای عربی و اروپایی پی به قدرت باد در تبدیل انرژی بردند. در قرن سوم قبل از میلاد، یک محقق مصری که در زمینه نیروی هوای فشرده تحقیق می‌کرد، آسیاب بادی چهار پره‌ای را با محور افقی طراحی نمود که از هوای فشرده آن جهت نواختن یک ارگ استفاده می‌کرد. با توجه به شواهد موجود می‌توان ادعا کرد که زادگاه ماشین‌های بادی از نوع محور قائم، حوزه شرقی مدیترانه و چین بوده است.

در قرون وسطی، آسیاب‌های بادی در ایتالیا، فرانسه، اسپانیا و پرتقال متداول گردیده و کمی بعد در بریتانیا، هلند و آلمان به کار گرفته شد. برخی از مورخان اظهار داشته‌اند که ورود این آسیاب‌ها به اروپا باید مدیون شرکت‌کنندگان در جنگ‌های صلیبی دانست که از خاورمیانه باز گشتند.

تحقیق انرژی باد

باد یکی از مظاهر انرژی خورشیدی و همان هوای متحرک است و پیوسته جزء کوچکی از تابش خورشید که از خارج به اتمسفر می‌رسد، به انرژی باد تبدیل می‌شود. گرم شدن زمین و جو آن بطور نامساوی سبب تولید جریانهای همرفت (جابجایی) می‌شود و نیز حرکت نسبی جو نسبت به زمین سبب تولید باد است.
با توجه به اینکه مواد قابل احتراق فسیلی در زمین رو به کاهش است، اخیرا پیشرفتهای زیادی در مورد استفاده از انرژی باد حاصل شده است. انرژی باد اغلب در دسترس بوده و هیچ نوع آلودگی بر جای نمی‌گذارد و می‌تواند از نظر اقتصادی نیز در دراز مدت قابل مقایسه با سایر منابع انرژی شود. در سالهای اخیر کوشش فراوانی برای استفاده از انرژی باد بکار رفته و تولید انرژی از باد با استفاده از تکنولوژی پیشرفته در ابعاد بزرگ لازم و ضروری جلوه کرده است.

تعداد صفحات26 word

این تحقیق داری صفحه عنوان اماده و فهرست کامل با قابلیت اپدیت شدن و شماره گذاری دو قسمتی

فهرست

انرژی باد. 1

دید کلی.. 1

تاریخچه. 1

باد مخرب است یا مفید؟. 2

مزایای انرژی بادی.. 2

ناکار آمدیهای انرژی بادی.. 3

نیروگاه ساحلی.. 3

نیروگاههای جدید بادی.. 3

نیروگاه بادی در آسمان. 4

محاسبه سرعت میانگین باد. 5

مسائل اقتصادی ماشینهای بادی.. 5

انرژی باد، انرژی حاصل از هوای متحرک.. 8

تاریخچة باد. 9

مکانیسم‌های آسیاب‌های بادی.. 10

مکانیسم‌های بادی نو. 11

انواع آسیابهای بادی.. 11

ماشین‌های آسیاب بادی افقی.. 12

دستگاههای نیروی بادی.. 12

منابع بادی.. 13

تولید باد. 14

اقتصاد انرژی باد. 16

باد و محیط زیست.. 16

استفاده بهینه از باد. 17

وارپ (WARP) 18

منابع : 22

شبیه سازی مقاله Simulation of Correlated Wind Speed Data for Economic Dispatch Evaluation

عنوان مقاله:

Simulation of Correlated Wind Speed Data for Economic Dispatch Evaluation

سال ارائه: 2012

می توانید اصل مقاله را از لینک زیر دانلود کنید:

لینک 

این مقاله علاوه بر شبیه سازی دارای گزارشکار کامل نیز می باشد 

در صورت داشتن مشکل یا سوال با ایمیل زیرارتباط برقرار کنید

[e-mail]