Experimental Study and Simulation Of Elactricity Production from Solar and Wind Energies using Soft Computing methods

Asgari Arjanki, Adel (2019) Experimental Study and Simulation Of Elactricity Production from Solar and Wind Energies using Soft Computing methods. Masters thesis, University of Mohaghegh Ardabili.

[img] Text
پایان نامه عادل عسگری.pdf

Download (713kB)
Official URL: http://uma.ac.ir/

Abstract

Purpose:Today, given the increasing environmental pollution caused by the use of fossil fuels and the focus on sustainable development, the use of renewable energies to reduce pollution and sustainability of these resources is of government interest. And other communities are located, the most important of which is solar and wind energy.For this reason, the empirical study and modeling of the solar and wind hybrid system and the use of soft calculations to optimize the system to achieve stable conditions and security of renewable energies has been done. Research methodology:This study used a hybrid cycle consisting of solar, wind, and battery to sustain and secure energy production. The solar panel used in this study is TN90P-36 with 90 Watt power output which was calculated and installed due to the geographical location of Ardebil. Tested. There are several ways to achieve optimal conditions of a system, the most effective being the use of a variety of modeling techniques that can be used to understand the actual conditions of the system. For this purpose, in this study, we used artificial neural and fuzzy neural modeling methods to predict sunshine hours, sun exposure and maximum wind speed. The data used were ten-year data obtained from Ardabil Meteorological Department. This study investigated two network-connected and network-independent scenarios. Results: According to neuro-fuzzy and neural-fuzzy modeling methods, it was found that the results of the fuzzy neuro-fuzzy system had a higher accuracy than the neural-fuzzy method, which had a very high correlation coefficient and a low error rate. The number of panels also increased as the percentage of solar energy to wind energy increased. On the other hand, as the number of solar panels increased, the number of batteries needed increased, so the overall cost of the system increased. Conclusion: If the system is connected to the network, there is no need for storage batteries. Most of the charge in a network-independent system is related to the battery charge. While in a standalone system, the overall cost of the solar system increases as the percentage of replacement of solar energy increases, but in a grid connected system used to sell electricity to the municipal grid, increasing the percentage of solar energy replacement reduces the overall cost. Be. It can also be concluded that networked systems are used in cold regions such as Ardabil.

Item Type: Thesis (Masters)
Persian Title: بررسی تجربی و مدلسازی تولید برق به صورت همزمان از انرژی های خورشید و باد به روش محاسبات نرم
Persian Abstract: هدف: امروزه با توجه به افزایش روز افزون آلودگی¬های زیست محیطی ناشی از مصرف سوخت¬های فسیلی و همچنین در معرض توجه قرار گرفتن مبحث توسعه پایدار، استفاده از انرژی¬های تجدیدپذیر به منظور کاهش آلودگی و نیز پایدار بودن این منابع، مورد توجه دولت¬ها و سایر جوامع قرار گرفته است که مهمترین آنها انرژی خورشید و باد می¬باشد. به همین دلیل با بررسی تجربی و مدلسازی سیستم هیبرید خورشید و باد و با استفاده از به کارگیری محاسبات نرم جهت بهینه سازی سیستم برای رسیدن به شرایط پایدار و امنیت انرژی¬های تجدیدپذیراقدام شده است. روش شناسی پژوهش: این مطالعه به جهت پایداری و امنیت تولید انرژی از سیکل هیبریدی شامل انرژی¬های خورشیدی، باد و باتری استفاده شده است. پنل خورشیدی مورد استفاده در این مطالعه از نوع TN90P-36 با توان تولیدی 90 وات است که با توجه به موقعیت جغرافیایی اردبیل، زاویه بهینه نسبت به به تابش خورشید محاسبه و نصب گردید و همچنین توربین بادی نیز به صورت تجربی ساخته شد و در معرض آزمایش قرار گرفت. روش های مختلفی برای رسیدن به شرایط بهینه از یک سیستم وجود دارند که کارامدترین آنها استفاده از انواع روش های مدلسازی می باشد که می توان درک درستی از شرایط واقعی سیستم را براورد سازد. به همین منظور در این مطالعه از روش¬های مدلسازی عصبی مصنوعی و عصبی فازی بهره بردیم که هدف از آن پیش¬بینی ساعات آفتابی، میزان تابش آفتاب و حداکثر سرعت باد بود. داده¬های مورد استفاده داده¬های ده ساله بود که از اداره هواشناسی اردبیل دریافت گردید. این مطالعه در دو سناریو متصل به شبکه و مستقل از شبکه بررسی گردید. یافته¬ها: با توجه به روش¬های عصبی-مصنوعی و عصبی-فازی مدلسازی مشخص گردید، نتایج حاصل از سامانه تلفیقی عصبی-فازی دقت بسیار بالایی نسبت به روش عصبی-مصنوعی داشت که در این سامانه ضریب همبستگی بسیار بالا و میزان خطا پایین بود. همچنین با افزایش درصد جایگزینی انرژی خورشیدی نسبت به انرژی باد، تعداد پنل¬ها افزایش یافت. از طرفی با افزایش تعداد پنل خورشیدی تعداد باتری مورد نیاز افزایش پیدا کرد و به طبع آن هزینه کلی سیستم بالا رفت. نتیجه¬گیری: در صورتی که سیستم به صورت متصل به شبکه عمل کند، دیگر نیازی به باطری جهت ذخیره سازی وجود ندارد. به طوریکه بیشتر هزینه در سامانه مستقل از شبکه مربوط به هزینه باطری است. در حالی که در سامانه مستقل از شبکه با افزایش درصد جایگزینی انرژی خورشیدی، هزینه کلی سیستم افزایش می یابد ولی در سامانه متصل به شبکه که برای فروش انرژی برق به شبکه برق شهری استفاده می شود، افزایش درصد جایگزینی انرژی خورشیدی موجب کاهش هزینه کلی می شود.همچنین می¬توان نتیجه گرفت در مناطق سردسیر مثل اردبیل از سیستم¬های متصل به شبکه استفاده شود.
Supervisor:
SupervisorE-mail
najafi, BahmanUNSPECIFIED
Advisor:
AdvisorE-mail
-, -UNSPECIFIED
Subjects: Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Biosystem
Divisions > Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Biosystem
Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Biosystem
Divisions: Subjects > Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Biosystem
Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Biosystem
Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Biosystem
Date Deposited: 06 Jun 2020 08:13
Last Modified: 06 Jun 2020 08:13
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/11435

Actions (login required)

View Item View Item