О влиянии неопределенностей на прогнозы ветрового ресурса и выработки электроэнергии
Л.Р. Гайнуллина, Х.Ф. Алхадж
Вестник ИГЭУ, 2024 г. выпуск 3, сс. 55—63
Скачать PDF
Состояние вопроса. Годовое производство энергии ветроэнергетической установки является одним из наиболее важных показателей, определяющих прибыльность проекта ветроэнергетики. Методы, используемые для оценки годового производства энергии ветровой электростанции, требуют учета неопределенностей на всех этапах жизненного цикла проекта. При разработке финансовой модели ветроэнергетического проекта требуется учитывать информацию о неопределенностях в целях уменьшения ошибки и повышения надежности проекта. Специалистами различных стран ведется работа по повышению эффективности ветроэнергетических установок, исследованию ветроэнергетических ресурсов, а также по оценке эффективности их использования. При этом в специальной литературе не уделяется должного внимания проблеме оценки влияния различных неопределенностей на прогнозы ветрового ресурса и выработки электроэнергии.
Материалы и методы. Для расчета неопределенностей предложены два метода: детерминированный метод, основанный на предположении о независимости различных неопределенностей, и метод Монте-Карло, моделирующий поведение физической системы большое количество раз.
Результаты. Рассмотрены неопределенности, которые необходимо учитывать при проектировании ветровой электростанции, представлены диапазоны их изменения. Приведены графики выработки электроэнергии с различным уровнем вероятности достижения или превышения общей неопределенности для трех вариантов. Показано, что учет различных неопределенностей позволяет с повышенной точностью создавать прогноз выработки электроэнергии.
Выводы. Полученные результаты необходимы для разработки модели обработки данных ветроизмерений, позволяющей с повышенной точностью создавать прогноз выработки существующими ВЭС электроэнергии.
- Владимирова Л.В., Овсянников Д.А., Рубцова И.Д. Методы Монте-Карло в прикладных задачах. – СПб.: Изд-во ВВМ, 2015. – 166 с.
- Кашникова А.П. Метод Монте-Карло в задачах моделирования процессов и систем // Modern Science. – 2021. – № 1-2. – С. 358–362.
- The renewable energy policy Paradox / B. Jorge, F.B. Rolando, A.B. Carlo, N. Nora // Renewable and Sustainable Energy Reviews. – 2018. – T. 82 (Part 1). – P. 1–5. https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.09.002.
- Alhajj Hassan F., Sidorov A. Study of power system stability: Matlab program processing data from Zahrani power plant (Beirut, Lebanon) // E3S Web of Conferences. – 2019. – T. 1, No. 2. – P. 60–70. DOI:10.28991/HEF-2020-01-02-02.
- Practical study on heat pump enhancement by the solar energy / O. Almohammed, F. Philippova, F. Alhajj Hassan, et al. // E3S Web of Conferences. – 2021. – Issue 288. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202128801069.
- Mestnikov N., Hassan F.A., Alzakkar A. Study of operation of combined power supply system based on renewable energy in territory of far east of Russia // International conference on industrial engineering, applications and manufacturing (ICIEAM). – 2021. – Р. 114–118. https://doi.org/10.1109/ICIEAM51226.2021.9446439.
- Филиппова Т.А., Русина А.Г., Дронова Ю.В. Модели и методы прогнозирования электроэнергии и мощности при управлении режимами электроэнергетических систем. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2009. – 368 с.
- Алхадж Хассан Ф., Алали Ш., Гайнуллина Л.Р. Повышение эффективности ветровых электростанций // Вестник Иркутского государственного технического университета. – 2022. – № 26(2). – С. 217–227. https://doi.org/10.21285/1814-3520-2022-2-217-227.
- Coquilla R.V., Obermeier J. Calibration Uncertainty Comparisons Between Various Anemometers // American Wind Energy Association AWEA, 2008.
- Ismaiel A., Yoshida S. Aeroelastic analysis for side-booms of a coplanar twin-rotor wind turbine // International Review of Aerospace Engineering. – 2020. – T. 13(4). – P. 135–140. https://doi.org/10.15866/irease.v13i4.18355
- Alhajj Hassan F. Multi-criteria Approach and Wind Farm Site Selection Analysis for Improving Power Efficiency // Journal of Human, Earth, and Future – 2020. – T. 1(2) – P. 60–70. DOI: 10.28991/HEF-2020-01-02-02.
- Alhajj Hassan F., Mahmoud M., Almohammed O.A.M. Analysis of the Generated Output Energy by Different Types of Wind Turbines // Journal of Human, Earth, and Future. – 2020. – T. 1(4) – P. 181–187. DOI: 10.28991/HEF-2020-01-04-03.
- Samokhvalov D.V., Jaber A.I., Almahturi F.S. Maximum Power Point Tracking of a Wind-Energy Conversion System by Vector Control of a Permanent Magnet Synchronous Generator // Russ. Electr. Engin. – 2021. – Т. 92. – P. 163–168.
- Ильичев В.Ю., Шевелев Д.В. Расчет характеристик мощности ветряных турбогенераторов с применением программного модуля Windpowerlib // Известия МГТУ «МАМИ». – 2021. – № 1(47). – С. 23–31.
- Возобновляемые источники энергии и смягчение воздействий на изменение климата: специальный доклад межправительственной группы экспертов по изменению климата. – Женева, 2011. – 215 с.