تحلیل اگزرژی- اقتصادی توربین باد برای شهر مراوه تپه استان گلستان

انرژی باد، به عنوان یک انرژی پاک و تجدید پذیر می تواند توسط مجموعه توربین باد به انرژی الکتریکی تبدیل شود. هدف از این پژوهش، ارزیابی پتانسیل انرژی باد برای شهر مراوه تپه در استان گلستان، می باشد. ابتدا، با استفاده از داده های اندازه گیری شده (سرعت باد)، پتانسیل انرژی باد با کمک تابع چگالی ویبول محاسبه می شود. سپس با توجه به قدرت انرژی باد در محل، یک توربین باد مناسب، انتخاب می گردد. در گام بعدی، با انجام فرضیات مناسب، تحلیل انرژی، اگزرژی و اگزرژواکونومیک (تحلیل اگزرژی مبتنی بر اقتصاد) انجام می پذیرد و پارامترهای مهم راندمان انرژی، اگزرژی و اگزرژواکونومیک محاسبه می شوند. در این مطالعه، مقدار متوسط سالیانه پارامترهای ویبول، یعنی ضریب شکل k و ضریب مقیاس c، به ترتیب برابر ۱.۸۸۵ و m/s ۴.۰۳۴ به دست آمدند. میانگین سرعت باد سالیانه در مراوه تپه m/s ۳.۵۸ در ارتفاع هاب توربین ۳۰ m است. انرژی تولیدی سالیانه با به کارگیری تنها یک عدد توربین، برابر با kWh ۴۱۰ به دست آمد. کمینه و بیشینه مقدار راندمان قانون اول در طول سال ۰.۳۱۳۶و ۰.۱۵۹۰ است که به ترتیب مربوط به ماه های آوریل و اوت است و متوسط آن در طول سال، ۰.۲۸ است. راندمان اگزرژی در طول سال، بین مقادیر ۰.۴۲۱۷ در ماه ژانویه تا ۰.۴۴۳۸ در ماه آوریل تغییر می کند. نسبت اتلاف انرژی به هزینه توربین Ren بین مقادیر ۵.۷ W/۱۰۰۰$ تا ۳۶.۳ W/۱۰۰۰$ و نسبت اتلاف اگزرژی به هزینه توربین R(ex)، بین مقادیر ۱.۴W/۱۰۰۰$,۲۴.۲ W/۱۰۰۰$ تغییر می کنند که این مقادیر کمینه و بیشینه در هر دو مورد، به ترتیب مربوط به ماه های آوریل و اوت می باشند. هزینه برق تولید شده برابر با ۱۴.۹$/kWh به دست امد.

Keywords:

انرژی , اگزرژی , اگزرژواکونومیک , توربین باد , راندمان اگزرژی