سامانه پشتیبانی خدمات اطلاعات

  اخبار و اعلانات

 آمار

تعداد نشریات162
تعداد شماره‌ها6,579
تعداد مقالات71,072
تعداد مشاهده مقاله125,681,427
تعداد دریافت فایل اصل مقاله98,911,645
امیرشکاری, نیما, نوحه گر, احمد, سازور, زینب. (1403). طراحی و تحلیل سیستم هیبریدی از انرژی‌های پاک ساحلی در جزیره قشم. , 3(3), 249-269. doi: 10.22059/ses.2024.379701.1080
نیما امیرشکاری; احمد نوحه گر; زینب سازور. "طراحی و تحلیل سیستم هیبریدی از انرژی‌های پاک ساحلی در جزیره قشم". , 3, 3, 1403, 249-269. doi: 10.22059/ses.2024.379701.1080
امیرشکاری, نیما, نوحه گر, احمد, سازور, زینب. (1403). 'طراحی و تحلیل سیستم هیبریدی از انرژی‌های پاک ساحلی در جزیره قشم', , 3(3), pp. 249-269. doi: 10.22059/ses.2024.379701.1080
امیرشکاری, نیما, نوحه گر, احمد, سازور, زینب. طراحی و تحلیل سیستم هیبریدی از انرژی‌های پاک ساحلی در جزیره قشم. , 1403; 3(3): 249-269. doi: 10.22059/ses.2024.379701.1080

طراحی و تحلیل سیستم هیبریدی از انرژی‌های پاک ساحلی در جزیره قشم

فصلنامه سیستم های انرژی پایدار
دوره 3، شماره 3، تیر 1403، صفحه 249-269    اصل مقاله (2.07 M)
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ses.2024.379701.1080
نویسندگان
نیما امیرشکاری1؛ احمد نوحه گر* 2؛ زینب سازور3
1دانشجوی دکتری گروه مهندسی سیستم‌های انرژی- گرایش انرژی و محیط‌زیست، پردیس بین‌المللی کیش، دانشگاه تهران، کیش، ایران
2استاد گروه مهندسی سوانح، آموزش و سیستم‌های محیط‌زیست، دانشکدۀ محیط‌زیست، دانشگاه تهران، تهران، ایران
3دانشیار دانشکدۀ مهندسی صنایع، دانشکدگان فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران
چکیده
هدف اصلی پژوهش حاضر، بررسی استحصال انرژی از منابع تجدیدپذیر و طراحی سیستم هیبریدی از آن‌ها در جزیرۀ قشم است. برای دستیابی به این رهیافت، ابتدا با استفاده از داده‏های سرعت باد و تابع توزیع ویبول و تابع گاما، چگالی احتمال وقوع سرعت باد، توان نیروی باد و میزان استحصال انرژی از توربین بادی محاسبه شد. سپس، سرعت جریان آب در بندر لافت در سواحل شمالی قشم به دست آمد و توان نیرو از امواج جزر و مَد و استحصال انرژی از هیدروتوربین محاسبه شد. در نهایت، با نرم‏افزار HOMER، مدل هیبریدی از 3 مگاوات پنل خورشیدی، توربین بادی 100 کیلوواتی، هیدروتوربین جزر و مَدی 100 کیلوواتی به همراه مبدل و باتری طراحی شد و میزان انرژی پاک قابل استحصال از سیستم و هزینۀ آن محاسبه شد. نتایج بررسی توان باد نشان داد قدرت عملی توربین با قطر 4 متر در ارتفاع 10 متری حدود 375 وات و در ارتفاع 50 متری 982 وات است که در 4176 ساعت از سال توربین می‏تواند الکتریسیته تولید کند. محاسبات مربوط به جزر و مَد نشان داد می‏توان سالانه 206 مگاوات برق تولید کرد، ولی اگر توربین 100 کیلوواتی نصب شود، می‏توان بیش از 900 مگاوات برق استحصال کرد. نتایج سیستم هیبریدی نشان داد ‌می‏توان سالانه 2/6 گیگاوات ساعت انرژی در سال تولید کرد و انرژی مصرفی 575 خانوار را در سال تأمین کرد. با اجرای این پروژۀ هیبریدی، قیمت تمام‌شدۀ هر کیلووات انرژی تجدیدپذیر حدود 2/3 دلار و هزینۀ خالص 13.769.120 دلار خواهد بود.
کلیدواژه‌ها
انرژی پاک؛ سیستم هیبریدی؛ هیدروتوربین؛ جزیره قشم؛ سبد انرژی
عنوان مقاله [English]
Design and Analysis of a Hybrid System of Clean Coastal Energy in Qeshm Island
نویسندگان [English]
Nima Amirshekari1؛ Ahmad Nohegar2؛ Zeinab Sazvar3
1PhD student of Energy Systems Engineering Department, Kish International Campus, University of Tehran, Kish, Iran
2Professor of Disaster Engineering, Education and Environmental Systems Department, Environment Faculty, University of Tehran, Tehran, Iran
3Associate Professor of School of Industrial Engineering, College of Engineering, University of Tehran, Tehran, Iran
چکیده [English]
The main goals of this research are to investigate energy extraction from renewable sources and design a hybrid system in Qeshm Island. To achieve this approach, first, using wind speed data, the Weibull distribution function and the gamma function, the probability density of wind speed, force power, and the amount of energy extraction from the wind turbine were calculated. Next, the speed of water flow in Laft Port (Qeshm Island) was obtained and the power of tidal waves and energy extraction from the hydro turbine were calculated. Finally, used by HOMMER software, a hybrid model of 3 MW solar panel, 100 kW wind turbine, and 100 kW tidal hydro turbine with converter and battery was designed and the amount of clean energy that can be extracted from the system and its cost were calculated. The results of the wind power showed that the practical power of the turbine by diameter of 4 m at 10 m above ground is 375 watts and at 50 m is 982 watts, which can produce electricity in the 4176 hours/year. Calculations related to tides showed that 206 MWh of electricity can be produced annually, but if a 100-kW turbine is installed, more than 900 MW can be obtained.  The results of the hybrid system showed that is possible to produce 2.6 GWh/year and provide the energy consumption of 575 households per year. By the implementation of this hybrid project, the cost price of 1 kWh of renewable energy will be about 2.3 $, and the current net cost will be 13,769,120 $.
کلیدواژه‌ها [English]
Clean Energy, Hybrid, Hydro Turbine, Qeshm Island, Energy Basket
مراجع
  • Hassan, Q., Algburi, S., Sameen, A. Z., Salman, H. M., & Jaszczur, M., A review of hybrid renewable energy systems: Solar and wind-powered solutions: Challenges, opportunities, and policy implications. Results in Engineering, 2023;‏
  • Zebra, E. I. C., van der Windt, H. J., Nhumaio, G., & Faaij, A. P., A review of hybrid renewable energy systems in mini-grids for off-grid electrification in developing countries. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2021;144, 111036.‏
  • Asakereh, A., Soleymani, M., & Ardebili, S. M. S., Multi-criteria evaluation of renewable energy technologies for electricity generation: A case study in Khuzestan province, Iran. Sustainable Energy Technologies and Assessments, 2022;52, 102220.‏
  • Solaymani, S., A review on energy and renewable energy policies in Iran. Sustainability, 2021;13(13), 7328.‏
  • Phyu, M. Z., & Ya, A. Z., Optimum Design of Wind-Diesel Hybrid System for Remote Area. International Journal of Scientific Enfineering and Technology Research, 2014; 3(10), 2445-2452.‏
  • Pourrahmani, H., Zahedi, R., Daneshgar, S., & Van Herle, J., Lab-scale investigation of the integrated backup / storage system for wind turbines using alkaline electrolyzer. Energies, 2023;16(9), 3761.‏
  • Sawle, Y., Jain, S., Babu, S., Nair, A. R., & Khan, B., Prefeasibility economic and sensitivity assessment of hybrid renewable energy system. Ieee Access, 2021; 9, 28260-28271.‏
  • Al-Ghussain, L., Ahmad, A. D., Abubaker, A. M., & Mohamed, M. A., An integrated photovoltaic/wind/biomass and hybrid energy storage systems towards 100% renewable energy microgrids in university campuses. Sustainable Energy Technologies and Assessments, 2021; 46, 101273.‏
  • Ramesh, M., & Saini, R. P., Dispatch strategies based performance analysis of a hybrid renewable energy system for a remote rural area in India. Journal of Cleaner Production, 2020; 259, 120697.‏
  • El-Houari, H., Allouhi, A., Rehman, S., Buker, M. S., Kousksou, T., Jamil, A., & El Amrani, B., Feasibility evaluation of a hybrid renewable power generation system for sustainable electricity supply in a Moroccan remote site. Journal of Cleaner Production, 2020; 277, 123534.‏
  • Guelleh, H. O., Patel, R., Kara-Zaitri, C., & Mujtaba, I. M., Grid connected hybrid renewable energy systems for urban households in Djibouti: An economic evaluation. South African Journal of Chemical Engineering, 2023; 43, 215-231.‏
  • Al-Najjar, H., El-Khozondar, H. J., Pfeifer, C., & Al Afif, R., Hybrid grid-tie electrification analysis of bio-shared renewable energy systems for domestic application. Sustainable Cities and Society, 2022; 77, 103538.‏
  • Sukkiramathi, K., & Seshaiah, V., Analysis of wind power potential by the three-parameter Weibull distribution to install a wind turbine. Energy Exploration & Exploitation, 2020; 38(1), 158-174.‏
  • Salahi, B., Potential measurement of wind energy and fitting of real wind occurrence probabilities using Weibull probability density distribution function in synoptic stations of Ardabil province. Geographical research, 2004; 19(1), 87-104. [In Persian].
  • Sadeghinejad, M., Ghaffarzadeh, N., Investigation and Comparison of Different Types of Electric Power Extraction from Tidal Energy. Journal of Renewable and New Energy, 2021; 8(2), 50-62.
  • The European Marine Energy Centre Ltd., Assessment of Tidal Energy Resource, First published in the UK in 2009 by BSI, 389 Chiswick High Road, London W4 4AL 2009.
  • Kouchian Sabour, SH., Kolahdoza, M., Moeini, M.H., Evaluating the energy of tidal currents in Khoran Strait. Maritime industry, 2015; 2(2):60-73. [In Persian].
  • Wan, J., Zheng, F., Luan, H., Tian, Y., Li, L., Ma, Z.,... & Li, Y., Assessment of wind energy resources in the urat area using optimized weibull distribution. Sustainable Energy Technologies and Assessments, 2021; 47, 101351.‏
  • Adem Çakmakçı, B., & Hüner, , Evaluation of wind energy potential: a case study. Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects, 2022; 44(1), 834-852.‏
  • salahi, B., Behruzi, M., Ebrahimi, M., Jemes, H. Assessment of wind energy potential and feasibility of its use in the Synoptic stations of Fars province. Journal of Applied Climatology, 2015; 2(1): 1-16. [In Persian].
  • Kahkha Moghaddam, P., Delbari, M. Evaluation of the feasibility of wind energy utilization in Sistan and Baluchestan Province. Physical Geography Research, 2017; 49(3): 441-455. doi: 10.22059/jphgr.2017; 218706.1006952 [In Persian].
  • Falah ghalheri GH.A, Rostamian M. Evaluation of wind energy utilization in Ilam city. Nivar, 2016; 40(92-93): 43-52. doi: 10.30467/nivar.2016.40806 [In Persian].
  • Byzeidi M, Gholizadeh B, Adib Abbasi M. Analysis of wind energy potential to set up wind power plants in Kurdistan province using the Wiebull distribution model. Env. Sci. Tech. 2017; 19(4): 115-126.
  • Saedi, D., Nematollahi, O., Alemrajabi, A. A. Assessing the wind energy potential of North Khorasan province in Iran. Energy Engineering and Management, 2023; 1(1): 49-56.
  • salahi, B., Behrozi, M. Wind energy estimation in Ardabil plain based on the output of climate models and RCP scenarios over the next decades. Researches in Earth Sciences, 2020; 11(1): 169-188. doi: 10.52547/esrj.11.1.169
  • Yang, Z., Wang, T., Xiao, Z., Kilcher, L., Haas, K., Xue, H., & Feng, X. Modeling assessment of tidal energy extraction in the western passage. Journal of Marine Science and Engineering, 2020; 8(6), 411.‏
  • Marsh, P., Penesis, I., Nader, J. R., Couzi, C., & Cossu, R., Assessment of tidal current resources in Clarence Strait, Australia including turbine extraction effects. Renewable Energy, 2021; 179, 150-162.‏
  • Ashtari Larki, A., Sadri Nasab, M., Tomchek, M., Chegini, V., Kabi, A. Estimation of tidal electric energy potential of Khowr Doragh estuary. Journal of Marine Science and Technology, 2014; 12(2): 16-24. [In Persian].
آمار
تعداد مشاهده مقاله: 166
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 134





سامانه مدیریت نشریات علمی. قدرت گرفته از سیناوب