%34تخفیف

دانلود پروژه:طراحی یک سیستم هیبریدی متشکل از توربین بادی ، آرایه‏های خورشیدی و ذخیره کننده انرژی

Name: دانلود پروژه:طراحی یک سیستم هیبریدی متشکل از توربین بادی ، آرایه‏های خورشیدی و ذخیره کننده انرژی
SKU: 2637
Price: 230000 IRR
Availability: InStock

تعداد 119 صفحه فایل word

چکیده

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. لذا گسترش روز افرزون نیاز به انرژی و کاهش منابع سوختهای فسیلی، اثرات نامطلوب زیست محیطی و رشد روز افزون قیمت حامل های انرژی فسیلی و فناپذیری آنها در آینده نزدیک، لزوم استفاده از انرژی‏های تجدید پذیر از قبیل باد، خورشید، زمین گرمایی و غیره روز به روز محسوس تر میشود. همچنین با توجه به اینکه هر کدام از این انرژی ها توانایی تولید انرژی به صورت پیوسته را ندارد لذا از ترکیب آنها می توان به صورت پیوسته انرژی تولید نمود. با توجه به اینکه طراحی سیستم هیبریدی به صورت آفلاین بوده برای ذخیره انرژی الکتریکی اضافی تولید شده بوسیله توربین بادی و آرایه‏های PV از باتری استفاده شده تا در زمان عدم توانایی تولید انرژی توسط باد و خورشید از انرژی ذخیره شده در باتری انرژی مورد نیاز تامین گردد. در این پایان‏نامه با توجه به پتانسیل‏های شهرستان دامغان که منطقه‏ای کویری با تابش انرژی خورشیدی خوب و از طرفی دارای باد بسیار مناسب در تمامی فصول مي باشد سیستم هيبريدي متشکل از توربین بادی و آرایه‏های خورشیدی جهت تامین یک الگوی بار خاص مورد بررسي و تحليل قرار گرفته است. جهت امکان سنجی و نیز بهینه‏سازی اقتصادی برای سیستم ترکیبی انرژی‏های نو شامل خورشیدی و بادی از نرم افزار Homer Energy استفاده شده است. برای طراحی ابتدا میزان بار مصرفی در طول یک روز پیش بینی مي‏گردد و سپس سرعت متوسط باد در هر ماه و ساعت آفتاب که طول متوسط روز که تابش موثر نور خورشید بر آرای‏های خورشیدی برای ماه های یک سال و اجزای سیستم که شامل آرایه‏های خورشیدی، توربین بادی، باتری ذخیره کننده، اینورتر را متناسب با توان مورد نياز در نرم افزار انتخاب مینماییم. با توجه به اینکه قیمت های اجزای سیستم، هزینه اولیه و تعویض به طور واقعی انتخاب شده این نرم افزار نتیجه بهینه‏سازی که شامل تعداد و اندازه هر یک از اجزای مورد استفاده می‏باشد را ارائه میدهد. با توجه به داده‏های باد و خورشید در منطقه دامغان نتایج بدست آمده حاصل از این بهینه‏سازی نشان می‏دهد که بازده توربین‏های بادی در این منطقه از بازده آرایه‏های خورشیدی حتی با توجه به اینکه برای آرایه‏های خورشیدی حالت ردیابی دو محوره در نظر گرفته شده است بیشتر می‏باشد. و سهم تولید انرژی توربین‏های بادی از فتوولتاییک بیشتر بوده و با توجه به قیمت‏های هر یک از این دو تولید کننده صرف و صلاح به استفاده از توربین‏های بادی می‏باشد.

واژه‌هاي كليدي: سیستم‏های انرژی هیبریدی، آرایه خورشیدی، انرژی بادی، سیستم مستقل تولید توان

دسته: فنی و مهندسی, مهندسی برق برچسب: آرایه خورشیدی, انرژی بادی, سیستم مستقل تولید توان, سیستم‏های انرژی هیبریدیدانلود-پروژه-کارشناسی-ارشد-مقاله-پایان نامه-پژوهش-

توضیحات
نظرات (0)

فهرست مطالب

چکیده 1

فصل 1: مقدمه 3

1-1- پیشگفتار. 3

1-2- تولید پراکنده. 4

1-3- منابع انرژی نو. 6

1-4- انرژي باد. 7

1-4-1- وضعيت توليد انرژي برق بادي در جهان.. 7

1-4-2- وضعيت توليد انرژي برق بادي در ايران.. 10

1-4-3- مسائل اقتصادي توليد انرژي برق بادي.. 14

1-4-4- مزايا و معايب انرژي حاصل از توربين‏هاي بادي.. 15

1-5- انرژي خورشيدي.. 16

1-5-1- جايگاه سيستم‏هاي فتوولتائيك در جهان.. 16

1-5-2- كاربرد سيستم‏هاي فتوولتائيك در توليد برق خورشيدي جهان.. 19

1-5-3- موقعيت كشور ايران از نظر ميزان دريافت انر‍ژي خورشيدي.. 21

1-5-4- مزايا و معايب پنل‏هاي خورشيدي.. 23

1-6- سیستمهای مختلط.. 23

1-7- اندازه‏یابی بهینه سیستمهای مختلط.. 24

1-8- تعريف پروژه. 25

فصل 2: مروري بر تحقيقات انجام شده 28

2-1- مقدمه. 28

2-2- مدل سازي و كنترل سيستم قدرت هيبريدي بادي – فتوولتائيك با ذخيره كننده باتري[22] 28

2-3- روش تعیین سایز بهینه سیستم مختلط بادی– خورشیدی مستقل از شبکه [23]. 30

2-4- عملکرد و تعیین ظرفیت سیستم مختلط آرایه خورشیدی– توربین بادی [24]. 32

2-5- تعیین سایز واحدها و آنالیز هزینه‏ی مختلط بادی–خورشیدی– پیل سوختی [25]. 33

2-6- تعیین سایز بهینه سیستم مختلط بادی– خورشیدی [26]. 37

2-7- سیستم مختلط بادی– پیل سوختی مستقل از شبکه [27]. 37

2-8- مزرعه بادی مجهز به [28]. 40

2-9- سیستم مختلط آرایه خورشیدی – پیل سوختی – [29]. 40

2-10- تعیین ظرفیت بهینه یک سیستم مختلط شامل توربین‏های بادی– دیزل ژنراتور [30] 41

2-11- سیستم مختلط خورشیدی – پیل سوختی – الکترولایزر – باتری [31]. 42

2-12- سیستم مختلط بادی – خورشیدی با هدف تعادل بین انرژی تولیدی و مصرفی [32]. 42

2-13- سیستم مختلط مشتمل بر پیل سوختی، آرایه خورشیدی، هیدروژن و بیوگاز [33]. 43

2-14- سیستم مختلط بادی– پیل سوختی به همراه ذخیره‏ساز هیدروژن و دیزل ژنراتور [34] 43

2-15- مقایسه سیستم ذخیره‏ساز هیدروژن با دیزل ژنراتور در سیستم مختلط بادی– خورشیدی [35] 45

2-16- نتایج و شبیه سازی دینامیکی یک سیستم انرژی مختلط بادی – پیل سوختی [36]. 46

2-17- سیستم‏های مختلط مستقل از شبکه با تکنیک‏های پیشرفته ذخیره‏سازی [37]. 47

2-18- تعیین اندازه بهینه واحدهای یک سیستم مختلط متصل به شبکه سراسری [38]. 48

فصل 3: سيستم مورد مطالعه 50

3-1- مقدمه. 50

3-2- مدل پيشنهادي سيستم آرايه خورشيدي- بادي- ذخيره‏ساز انرژي.. 52

3-2-2- بار اوليه يا بار ……………………………………………… 53

3-2-3- آرايه‏هاي خورشيدي.. 54

3-2-4- توربين بادي.. 57

3-2-5- ذخيره كننده انرژي ( باتري). 60

3-2-6- اينورتر يا مبدل ……………. 61

3-2-7- طرح مساله. 62

فصل 4: بهينه سازي سيستم و نتايج 64

4-1- سيستم مورد مطالعه. 64

4-2- نتايج حاصل از تحقيق… 66

4-2-2- هزينه‏ها و سرمايه گزاري‏ها 68

4-2-3- سهم هر يك از انرژي بادي و خورشيدي در توليد انرژي الكتريكي.. 71

4-2-4- مشخصات فني و سهم توليد انرژي الكتريكي توسط …… 72

4-2-5- مشخصات و سهم توليد انرژي الكتريكي توسط توربين بادي.. 73

4-2-6- مشخصات فني باتري و عملكرد آن.. 75

4-2-7- مشخصات فني اينورتر و عملكرد آن.. 78

4-3- شبيه سازي سيستم در حالت متصل به شبكه. 79

4-3-2- هزينه‏ها و سرمايه گزاري‏ها 81

4-3-3- سهم هر يك از انرژي بادي و خورشيدي در توليد انرژي الكتريكي.. 83

4-3-4- مشخصات فني و سهم توليد انرژي الكتريكي توسط …… 85

4-3-5- مشخصات فني و سهم توليد انرژي الكتريكي توسط توربين بادي.. 87

4-3-6- مشخصات فني باتري و عملكرد آن.. 89

4-3-7- مشخصات فني اينورتر و عملكرد آن.. 91

4-3-8- سهم فروش و خريد انرژي از شبكه. 93

فصل 5: نتيجه گيري و پيشنهادات 97

5-1- تحليل نتايج حاصل از شبيه‏سازي.. 97

5-2- پيشنهادات… 102

فهرست اشکال

شکل (1-1) روند رو به رشد ظرفيت توربين بادي نصب شده از سال 2011 تا سال 2014 [7]. 8

شکل (1-2) ظرفيت‏هاي نصب توربين‏هاي بادي در كشورهاي برتر در نيمه اول سال 2014 [7]. 9

شکل (1-3) پتانسيل‏ها و مناطق مستعد باد خيز جهت نصب توربين‏هاي بادي در ايران.. 11

شکل (1-4) سهم هر يك از انرژي‏هاي تجديد پذير در تامين انرژي دنيا تا پايان 2013 [11]. 18

شکل (1-5) روند رو به رشد انرژي خورشيدي در تامين انرژي دنيا از سال 2004 تا پايان 2013[11]. 18

شکل (1-6) روند رو به رشد توليد آرايه‏هاي خورشيدي و سهم هر يك از كشورها تا پايان 2013 [11]. 20

شکل (1-7) ميزان تابش خورشيد در نقاط مختلف ايران [6]. 22

شکل (2-1) مدل يك ديودي براي شبيه سازي پانل خورشيدي [22]. 29

شکل (2-2) مدل شبيه سازي توربين بادي [22]. 29

شکل (2-3) بلوك دياگرام سيستم مختلط بادي-خورشيدي [23]. 31

شکل (2-4) پيكر بندي سيستم قدرت مختلط [24]. 32

شکل (2-5) ساختار سيستم مختلط [25]. 33

شکل (2-6) عملكرد سيستم مختلط بادي-خورشيدي با پيل سوختي و الكترولايزر [25]. 34

شکل (2-7) تعداد آرايه‏هاي خورشيدي و ظرفيت تانك ذخيره‏ساز هيدروژن براي ارضاي LPSP مطلوب [25]. 36

شکل (2-8) نماي كلي سيستم مختلط بادي- پيل سوختي [27]. 38

شکل (2-9) ذخيره هيدروژن در متن يك سال [27]. 39

شکل (2-10) نحوه توليد توربين بادي و پيل سوختي [27]. 39

شکل (2-11) سيستم مختلط بادي- پيل سوختي- ديزل [34]. 44

شکل (2-12) بلوك دياگرام سيستم مختلط بادي-پيل سوختي [36]. 47

شکل (3-1) بلوك دياگرام سيستم هيبريدي شامل آرايه‏هاي خورشيدي و توربين بادي.. 51

شکل (3-2) شماتيك سيستم هيبريدي شامل آرايه‏هاي خورشيدي و توربين بادي.. 51

شکل (3-3) شماتيك سيستم هيبريدي شامل آرايه‏هاي خورشيدي و توربين بادي بكار رفته در نرم افزار 52

شکل (3-4) پروفايل‌ بار مصرفي.. 54

شکل (3-5) پروفايل‌ بار فصلي.. 54

شکل (3-6) منحني متوسط تابش روزانه. 56

شکل (3-7) منحني ميانگين سرعت باد در ماه‏هاي سال.. 58

شکل (3-8) مشخصه توان خروجي توربين بادي بر حسب سرعت باد. 59

شکل (4-1) ميانگين تابش آفتاب… 64

شکل (4-2) ميانگين سرعت باددر ارتفاع 10 متري.. 64

شکل (4-3) منحني بار مصرفي روزانه. 65

شکل (4-4) منحني بار مصرفي فصلي.. 65

شکل (4-5) شرح نتيجه بهينه‏سازي.. 66

شکل (4-6) نتايج بهينه ‏شبيه سازي نرم افزار. 67

شکل (4-7) خلاصه قيمت، هزينه ها و سرمايه گزاري پروژه. 68

شکل (4-8) گردش مالي و يا هزينه ها و سرمايه گزاري تجهيزات پروژه در طول 25 سال.. 69

شکل (4-9) گردش مالي و يا هزينه ها و سرمايه گزاري پروژه در طول 25 سال.. 70

شکل (4-10) توزيع توليد انرژي توسط توربين بادي و آرايه خورشيدي در پريود سالانه. 71

شکل (4-11) نمودارخروجي در طول روز و در طول ماههاي سال.. 73

شکل (4-12) : نمودارخروجي در طول24 ساعت روز و در طول ماههاي سال.. 74

شکل (4-13) وضعيت تغيير شارژ ماهانه باتري.. 77

شکل (4-14) وضعيت تغيير شارژ ماهانه باتري در طول يك سال.. 77

شکل (4-15) نمايش قدرت خروجي اينورتر در طول 24 ساعت… 78

شکل (4-16) شماتيك سيستم هيبريدي شامل آرايه‏هاي خورشيدي و توربين بادي بكار رفته در نرم افزار 79

شکل (4-17) راه‏هاي بهينه ممكن كه سيستم پيشنهاد نموده است… 80

شکل (4-18) خلاصه گردش مالي و يا هزينه ها و سرمايه گزاري تجهيزات پروژه در طول 25 سال.. 82

شکل (4-19) گردش مالي و يا هزينه ها و سرمايه گزاري پروژه در طول 25 سال.. 83

شکل (4-20) توزيع توليد انرژي توسط توربين بادي و آرايه خورشيدي در پريود سالانه. 84

شکل (4-21) نمودارخروجي در طول روز و در طول ماههاي سال.. 86

شکل (4-22) نمودارخروجي در طول24 ساعت روز و در طول ماههاي سال.. 88

شکل (4-23) وضعيت تغيير شارژ ماهانه باتري.. 91

شکل (4-24) وضعيت تغيير شارژ ماهانه باتري در طول يك سال.. 91

شکل (4-25) نمايش قدرت خروجي اينورتر در طول 24 ساعت… 92

فهرست جداول

جدول (1-1) روند نصب توربين‏هاي بادي در 15 كشور برتر از سال 2011 تا سال 2014 [7]. 10

جدول (1-2) ظرفیت نیروگاه های بادی نصب شده در ایران تا انتهای سال 1391 [6]. 12

جدول (1-3) مقايسه كشورها از نظر توليد برق از نيروي باد در سال 2013 ( برحسب مگاوات) [7]. 14

جدول (1-4) پيش بيني مشاركت انرژي‏هاي تجديد پذير در تامين انرژي دنيا تا سال 2040. 17

جدول (1-5) سهم 10 كشور اول در استفاده از آرايه‏هاي خورشيدي در تامين انرژي تا پايان 2013 [11]. 19

جدول (1-6) ده كشور برتر توليد كننده آرايه‏هاي خورشيدي تا پايان 2012. 21

جدول (3-1) مشخصات تجهيزات و توان‏هاي بار مصرفي.. 53

جدول (3-2) مشخصات بار مصرفي.. 53

جدول (3-3) هزينه‏هاي پنل خورشيدي و مشخصات تابش خورشيد در ماه‏هاي سال.. 55

جدول (3-4) هزينه توربين بادي و مشخصات سرعت باد در ماه‏هاي سال.. 58

جدول (3-5) هزينه ‏هاي باتري و مشخصات نامي آن.. 60

جدول (3-6) هزينه ‏هاي اينورتر و مشخصات نامي آن.. 61

جدول (4-1) مشخصات نامي تجهيزات مورد استفاده در سيستم مختلط مورد بررسي.. 65

جدول (4-2) مشخصات نامي تجهيزات پيشنهادي در سيستم مختلط.. 68

جدول (4-3) خلاصه قيمت كل اجزاي سيستم و قيمت هركيلو وات انرژي.. 69

جدول (4-4) قيمت‏هاي كليه هزينه‏هاي انجام شده جهت اجراي پروژه در طول عمر مفيد پروژه. 70

جدول (4-5) كليه هزينه‏هاي انجام شده در پريود سالانه. 70

جدول (4-6) توزيع توليد انرژي توسط توربين بادي و آرايه خورشيدي در پريود سالانه. 71

جدول (4-7) مقدار انرژي مورد نياز يك ساله بار مصرفي.. 72

جدول (4-8) مشخصات سهم انرژي توليد شده توسط …… 72

جدول (4-9) مقدار كمينه و بيشينه توليد انرژي الكتريكي و ميزان ساعات توليد توسط …… 73

جدول (4-10) مشخصات سهم انرژي توليد شده توسط ……………………. 73

جدول (4-11) مقدار كمينه و بيشينه توليد انرژي الكتريكي و ميزان ساعات توليد توسط توربين بادي 74

جدول (4-12) تعداد و مشخصات باتري كه بعنوان ذخيره كننده انرژي استفاده شده است… 75

جدول (4-13) مشخصات فني باتري‏ها 76

جدول (4-14) مشخصات فني انرژي ورودي و خروجي عمر مفيد باتري‏ها 76

جدول (4-15) مشخصات فني مبدل ……………. 78

جدول (4-16) قيمت‏هاي خريد و فروش برق در ساعت پيك و غير پيك…. 80

جدول (4-17) مشخصات نامي تجهيزات در سيستم مختلط انتخابي.. 81

جدول (4-18) خلاصه قيمت كل اجزاي سيستم و قيمت هركيلو وات انرژي.. 82

جدول (4-19) قيمت‏هاي كليه هزينه‏هاي انجام شده جهت اجراي پروژه در طول عمر مفيد پروژه. 82

جدول (4-20) ارزش كليه هزينه‏هاي انجام شده در پريود سالانه. 83

جدول (4-21) توزيع توليد انرژي توسط توربين بادي و آرايه خورشيدي در پريود سالانه. 84

جدول (4-22) مقدار انرژي مصرفي بار و مقدار انرژي فروخته شده به شبكه در پريود سالانه. 84

جدول (4-23) مشخصات و سهم انرژي توليد شده توسط …… 85

جدول (4-24) مقدار كمينه و بيشينه توليد انرژي الكتريكي و ميزان ساعات توليد توسط …… 86

جدول (4-25) مشخصات سهم انرژي توليد شده توسط ……………………. 87

جدول (4-26) مقدار كمينه و بيشينه توليد انرژي الكتريكي و ميزان ساعات توليد ………………… 88

جدول (4-27) تعداد و مشخصات باتري كه بعنوان ذخيره كننده انرژي استفاده شده است… 89

جدول (4-28) مشخصات فني باتري‏ها 90

جدول (4-29) مشخصات فني انرژي ورودي و خروجي عمر مفيد باتري‏ها 90

جدول (4-30) مشخصات فني مبدل ……………. 92

جدول (4-31) انرژي خريداري و فروخته شده به شبكه در سه حالت غير پيك، پيك و كلي.. 95

نقد و بررسی‌ها

هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.

اولین کسی باشید که دیدگاهی می نویسد “دانلود پروژه:طراحی یک سیستم هیبریدی متشکل از توربین بادی ، آرایه‏های خورشیدی و ذخیره کننده انرژی”