نمذجة العلاقة المثلى بين قطر الدوار واستطاعة المولد الكهربائي لعنفة ريحية مستخدمة في توليد الطاقة الكهربائية

الملخص

يناقش هذا البحث مسالة التصميم الأمثل لعنفة ريحية أفقية المحور ثلاثية الشفرات تعمل على توليد الطاقة الكهربائية, وذلك من خلال تصميم خوارزمية برمجية خاصة بالاعتماد على برنامج (MATLAB) لتحديد النسبة المثلى بين قطر دوار العنفة الريحية ,و استطاعة المولد الكهربائي المربوط معها، لتحقق خرج كهربائي سنوي أعظمي لموقع ريحي محدد الشروط وبتكلفة محددة للعنفة، ومن ثم دراسة كيفية تغير هذه النسبة المثلى بتغير الموقع الريحي والتكلفة.

تعتمد هذه الخوارزمية بشكل رئيسي على نموذج رياضي مبني وفقاً لنظرية العزم العنصري للشفرة من أجل حساب الاستطاعة الميكانيكية التي تولدها العنفة، كما تم اختيار المواقع الريحية وشروطها باعتبارها مواقع ريحية نموذجية لتركيب العنفات الريحية سواء من حيث متوسط سرعة الرياح في الموقع ,أو من حيث متغيرات تابع ويبول (weibull) وتحديداً قيمة عامل الشكل.

يمكن بواسطة هذه الخوارزمية دراسة حالات أخرى لم تشملها الدراسة ,عند معرفة شروط الموقع الريحي المراد استثماره، كما أنها تسمح بتحديد الأبعاد الأساسية للعنفة الريحية ,أي قطر الدوار واستطاعة المولد الكهربائي  للحصول على الخرج الأعظمي بما يتناسب مع كلفة العنفة.