تحقیق رایگان درمورد دریاچه مصنوعی و توربین بادی

دانلود پایان نامه
  • یک سیستم دیزل- باد هیبریدی نیز بسیار مطمئن خواهد بود زیرا دیزل همچون محافظتی جهت تغییر سرعت باد عمل میکند و همیشه به حفظ نیروی متوسط برابر با نقطه شروع کم میکند[39]. طرحهای کنترل شده هم به تقویت پایداری در سیستم باد- دیزل هیبرید کمک میکنند و توسط بسیاری از محققین مورد بررسی قرار گرفته است[3]. به دلیل اینکه تولیدات بادی به طور کامل به سرعت طبیعی باد بستگی دارند توان خروجی را نمیتوان کنترل کرد و نوسان برق ایجاد شده توسط مشخصه خروجی ممکن است که سبب ایجاد مساله فرکانس در کل سیستم قدرت شود[36]. برای حل کردن این مشکلات براساس یک مطالعه در مزرعه بادی Heanguon و جزیره چچو در کره، استفاده ترکیبی از سیستم ذخیره سازی با ظرفیت بالا و سیستم ذخیره سازی انرژی چرخ طیار مورد بررسی قرار گرفتند و از طریق مطالعات انجام شده بر اساس دادههای خروجی محل اندازهگیری شده، ظرفیت انرژی و قدرت بهینه شدهی سیستم ذخیرهسازی انرژی با ظرفیت بالا و سیستم ذخیرهسازی انرژی چرخ طیار را مشخص کردند[5]. در سیستم ترکیبی توربین بادی- باتری زمانی که سرعت باد منطقه بین سرعت قطع ورودی و قطع خروجی باشد توربین بادی توان الکتریکی تولید میکند. بخشی از توان که مورد نیاز تقاضا باشد به مصرف کننده تحویل داده میشود و مازاد آن به منظور ذخیره سازی وارد باتری میشود. کمبود انرژی در زمانهایی که توان تولیدی توسط توربین بادی قادر به تامین تقاضا نیست، توسط انرژی ذخیره شده باتری فراهم میگردد. لازم به ذکر است که کاربرد این سیستم بیشتر در مناطقی است که وزش باد موسمی نباشد. در مناطق با توزیع باد موسمی، سیستم ذخیره سازی باتری به دلیل کم بودن زمان شارژ ودشارژ باتری قابل استفاده نمیباشد. استفاد ه از توربینهای بادی در این مناطق با سیستم پیل سوختی به عنوان سیستم پشتیبان همراه است. در سیستمهای ترکیبی بادی- پیل سوختی ابتدا توان مورد نیاز توسط توربین بادی تامین میشود سپس مازاد توان تولیدی وارد الکترولایزر شده و پس از تولید هیدروژن در مخازن ذخیره هیدروژن ذخیره سازی میکند. زمانهایی که توربین بادی قادر به تامین تقاضا نباشد، پیل وارد مدار شده و توان مورد تقاضا را تامین میکند. سوخت مورد نیاز پیل سوختی از هیدروژن ذخیره شده در مرحله قبل فراهم میگردد. در مرجع [48] یک سیستم تولید هیبریدی مستقل برای تولید برق نشان داده میشود که شامل ژنراتورهای توربین بادی، ژنراتورهای موتور دیزل، پیل سوختی، سیستم ذخیره انرژی باتری و یک الکترولیز کننده آبی میباشد. هیدروژن تولید شده بوسیله الکترولیز کننده آبی به عنوان سوخت برای سوخت پیل بکار میرود وانحراف فرکانس سیستم برق برای ایجاد تغییرات ناگهانی در بار و تولید میباشد. برق خروجی از ژنراتور موتور دیزل، پیل سوختی، سیستم ذخیره انرژی باتری و برق دریافتی از الکترولیز کننده آبی با استفاده از کنترل کننده تنظیم میشود به طوری که فرکانس سیستم قابل کنترل باشد. شکل (2-4) یک شبکه ترکیبی را به نمایش میگذارد که از یک واحد بادی و یک واحد خورشیدی به همراه چند ذخیره کننده انرژی تشکیل شده است.
    شکل2-4: نمونهای از یک شبکه ترکیبی
    2-7 نیروگاه آبی
    این نیروگاه انرژی ذخیره شده آب در ارتفاع بالا را به انرژی الکتریکی تبدیل میکنند (با استفاده از توربینهای آبی) در این نیروگاهها تبدیلات مکانیکی انرژی پتانسیل به انرژی جنبشی و سپس به انرژی الکتریکی انجام میشود. شکل (2-5) نمایی از سد بتنی کارون 4 میباشد که بلندترین سد بتنی کشور با ارتفاع 230 متر از پی و با ظرفیت 2.2 میلیارد لیتر آب در تراز نرمال میباشد.
    شکل 2-5 : سد بتنی کارون 4
    2-7-1 مزایای نیروگاههای آبی
    ساختمان آن ساده و مقاوم بوده و نیاز به نگهداری کمتری دارد.
    نسبت به تغییرات بار پاسخ مناسبی میدهد.
    سریعا وارد مدار میشود.
    دارای تلفات stand-by نیستند.
    برای ساخت آن نیاز به متخصصین زیادی است اما در نگه داری آن تعداد بسیار کمی لازم است.
    سوختی لازم ندارد.
    راندمان آن نسبت به زمان کاهش نمییابد.
    از لحاظ محیطی آلودگی ندارد.
    آب پس از راه انداختن توربین در مصارف دیگر استفاده میشود.
    2-7-2 معایب نیروگاههای آبی
    هزینه ساختمان و نیروگاه آن بالاست.
    هزینه خطوط انتقال در آن زیاد است.
    در فصول خشک مدت خروجی آن تحت تاثیر قرار میگیرد.
    تغییرات محسوسی در تبدیلات اکولوژی سیستم در ایجاد دریاچه مصنوعی پشت سد مشاهده میشود.
    2-8 نیروگاههای دیزلی:
    از آنجایی که شبکه برق رسانی در نواحی صعب العبور جغرافیایی با مشکلات عدیدهای روبه رو است، لذا نیروگاههای دیزلی محلی جایگزین مناسبی برای تامین برق این نواحی به شمار میرود. این نیروگاههای کوچک که ظرفیت آنها از 5 مگا ولت آمپر نیز تجاوز میکند، جایگاه ویژهای در کشورهایی که دارای مناطق کویری و کوهستانی هستند پیدا کردهاند. یک نیروگاه دیزلی، عبارتند از (معمولا) چند دیزل ژنراتور که به صورت موازی(سنکرون) با هم کار کرده و برق نیروگاه را تامین میکنند. یک دیزل ژنراتور، عبارتست از یک موتور دیزل و یک ژنراتور که بعد از کوپله شدن و نصب ادوات کنترل، شکل دیزل ژنراتور را پیدا خواهد کرد. تمامی مسائلی که در مورد نیروگاه مطرح است (از حفاظتهای لازم، بازدید دورهای، سنکرون شدن دو ژنراتور، کنترل آسان و ….) در این نوع از نیروگاهها نیز صدق میکند. اصولا دیزل ژنراتورها تا قدرت 2 الی 3 مگاوات و به خصوص به عنوان دیزل ژنراتورهای اضطراری بیمارستانها، هتلها و مناطقی که دارای مصارف محدود میباشند کاربرد گسترده دارد. کلیه دیزلها از دیدگاه سرعت به سه دسته تقسیم میشوند. دسته اول دیزلهای پر سرعت که دور در دقیقه آنها معمولا از 750 تا 1500 متغیر است. نسبت وزن به قدرت این نوع دیزلها در قیاس با سایر گروههایی که متعاقبا معرفی میشوند کوچک است و قیمت آنها نیز نسبت به سایر انواع کمتر است. سرعت راه اندازی و بارگیری این نوع دیزلها از سایر انواع به مراتب بیشتر است. گروه دوم دیزلهای سرعت متوسط هستند که سرعت آنها حدودا 450 دور در دقیقه است. گروه سوم نیز دیزلهای سرعت پایین میباشند که دور آنها معمولا 400 دور در دقیقه کمتر است. قانون کلی حاکم بر دیزلها این گونه است که هر چه دور دیزل کمتر باشد نسبت واحد وزن آن بیشتر، قیمت آن بالاتر، مدت زمان رسیدن به بار کامل بیشتر و قدرت آن افزایش مییابد.
    مصرف دیزل در تامین انرژی الکتریکی از گستردگی نسبتا خوبی برخوردار است. موارد به کار گیری دیزل ژنراتورها متناسب با نیاز تغییر میکند. دیزل ژنراتورهای دور بالا به عنوان واحدهای تولید کننده بار اضطراری و به صورت آماده به خدمت عمل میکند و دیزل در ژنراتورهای دور پایین تامین کنندهی بار پایه هستند[49].
    2-9 کنترل فرکانس شبکه
    فرکانس یک سیستم به تعادل توان حقیقی بستگی دارد. در حقیقت زمانی که تغییر در بار یا در تولید رخ میدهد، این تغییر به صورت لحظه ای در گشتاور خروجی ژنراتور، اثر میگذارد که منجر به ایجاد عدم تطابق بین گشتاور مکانیکی و گشتاور الکتریکی میشود که به نوبه خود باعث تغییر سرعت میشود و نهایتا تغییر فرکانس سیستم را در پی دارد. در واقع میتوان گفت در عملکرد حالت ماندگار سیستم قدرت، تقاضای افزایش یا کاهش بار نخست در شکل انرژی جنبشی ذخیره شده در مجموعه محرکها در ژنراتورها تامین میشود که نتیجتا تغییرات سرعت در روتور ژنراتورها و تغییر فرکانس را ایجاد مینماید.
    این نوشته در مقالات و پایان نامه ها ارسال شده است. افزودن پیوند یکتا به علاقه‌مندی‌ها.