روش جدید برای تخمین کاهش و قطع در نیروگاه‌های خورشیدی-بادی ترکیبی

به گزارش آرانیرو یک تیم تحقیقاتی اروپایی یک روش جدید برای طراحی بهینه نیروگاه‌های خورشیدی-بادی ترکیبی پیشنهاد کرده است. رویکرد آن‌ها مبتنی بر داده‌های با وضوح 1 دقیقه‌ای است که دانشمندان می‌گویند اطلاعات بسیار دقیق‌تری در مورد کاهش بالقوه و قطع ارائه می‌دهند در مقایسه با داده‌های با وضوح 1 ساعت.

یک تیم تحقیقاتی اروپایی تأثیر داده‌های با وضوح زمانی مختلف بر طراحی نیروگاه‌های خورشیدی-بادی ترکیبی (HyPPs) را بررسی کرده است و دریافت که وضوح پایین‌تر می‌تواند منجر به برآورد بیش از حد ارزش خالص فعلی (NPV) تاسیسات تا 3 درصد شود.

این گروه گفت: “هنگام انجام مطالعات امکان‌سنجی برای HyPPs، معمولاً از داده‌های با وضوح ساعتی یا پایین‌تر استفاده می‌شود، زیرا این وضوح است که معمولاً در پایگاه‌های داده هواشناسی در دسترس است. با این حال، هنگام بهینه‌سازی توپولوژی HyPPs با محدودیت‌های ظرفیت نقطه اتصال (POI)، امکان‌سنجی فنی-اقتصادی این نیروگاه‌ها ممکن است بیش از حد برآورد شود زیرا کاهش و قطع زمانی که از داده‌های ساعتی به جای داده‌های با وضوح بالاتر استفاده می‌شود، دست کم گرفته خواهد شد.”

این تحقیق بر اساس داده‌های به دست آمده از یک HyPP عملیاتی در شرق آلمان انجام شد. این نیروگاه دارای ظرفیت نصب شده PV 11.64 مگاوات و نسبت DC-AC 1.13 است. توربین‌های بادی دارای ظرفیت نصب شده 24 مگاوات هستند و از آنجایی که 1.6 کیلومتر از پنل‌های PV فاصله دارند، سایه‌ای بر آن‌ها نمی‌اندازند. در سال 2020، سالی که محققان تحقیق خود را انجام دادند، دارایی‌های بادی و PV به ترتیب 57.58 گیگاوات ساعت و 12.80 گیگاوات ساعت تولید کردند.

داده‌های هواشناسی و تولید از HyPP آلمانی با وضوح 5 ثانیه ثبت شد و برای مقایسه، به یک دقیقه و یک ساعت کاهش یافت. به عنوان بخشی از این تجزیه و تحلیل، نسبت‌های مختلف DC-AC برای قسمت PV فرض شد که در واقع ظرفیت واقعی نیروگاه را تغییر می‌دهد.

آن‌ها دریافتند: “نشان داده شده است که برای یک HyPP متشکل از 1 واحد (p.u.) از ظرفیت باد، PV و POI، به ترتیب، تلفات کاهش 1.45% برای داده‌های با وضوح 5 ثانیه و 1.09% برای داده‌های با وضوح 1 ساعت برآورد می‌شود که معادل کاهش درآمد 0.77% و 0.51% در بازار روزانه آلمان است، به ترتیب. این نتایج نشان دهنده اختلاف بین تلفات برآورد شده توسط داده‌های ساعتی و با وضوح بالا است.”

علاوه بر این، محققان دریافتند که استفاده از داده‌های با وضوح 1 دقیقه برای تقریب تلفات کاهش پیش‌بینی شده توسط مجموعه داده 5 ثانیه کافی به نظر می‌رسد. آن‌ها توضیح دادند: “به نظر می‌رسد دریافت داده‌ها با وضوح 1 دقیقه یک مصالحه خوب بین دقت و تلاش اندازه‌گیری است.”

با انجام یک برآورد فنی-اقتصادی برای یافتن اندازه بهینه HyPP، محققان دریافتند که استفاده از مجموعه داده 1 ساعت منجر به برآورد بیش از حد 1.86% از NPV کل در مقایسه با مجموعه داده 1 دقیقه می‌شود. آن‌ها همچنین گفتند که هنگام افزایش سهم ظرفیت‌های PV و باد نسبت به ظرفیت POI، این برآورد بیش از حد بزرگ‌تر می‌شود.

آن‌ها گفتند: “مدل فنی-اقتصادی نشان می‌دهد که توپولوژی بهینه HyPP از نظر هزینه برای این سایت شامل ظرفیت‌های باد و PV است که هر کدام کمی بزرگ‌تر از ظرفیت POI هستند، اما با آن هم سو هستند. استفاده از داده‌های 1 ساعت به جای 1 دقیقه تأثیر کمی بر شناسایی طراحی بهینه HyPP دارد. با این حال، برای توپولوژی بهینه HyPP که از مجموعه داده 1 ساعت به دست آمده است، NPV زمانی که با مجموعه داده 1 ساعت به جای 1 دقیقه محاسبه می‌شود، 2.99% بیش از حد برآورد می‌شود.”

یافته‌های آن‌ها در مقاله‌ای با عنوان “تأثیر داده‌های با وضوح بالا بر تخمین دقیق تلفات کاهش و طراحی بهینه نیروگاه‌های خورشیدی-بادی ترکیبی” منتشر شده در Applied Energy ارائه شد. این گروه شامل دانشگاهیان از موسسه فناوری انرژی نروژ (IFE)، دانشگاه اسلو (UiO) و موسسه Fraunhofer برای سیستم‌های انرژی خورشیدی (ISE) آلمان بود.

نویسنده: دپارتمان خبری آرا نیرو
منبع: www.pv-magazine.com