4962385188

Minimalizacja kosztów wytwarzania energii elektrycznej w elektrowniach ... 129

granicznej minimalnej pojemności zasobnika energii Agrmw, wymaganej do poprawnej pracy układu TW-KME.

Kontrola ograniczeń w zakresie stosowanych typów turbin i magazynów energii polega na wyborze podzbioru stosowanych w projekcie typów urządzeń z dostępnej bazy danych elementów składowych układu TW-KME.

4. PRZYKŁAD OBLICZENIOWY

Przykładowe obliczenia optymalizacyjne przeprowadzono dla elektrowni wiatrowej o mocy znamionowej Pnew z zakresu od 10 MW do 12 MW współpracującej z kinetycznym magazynem energii. Podany zakres mocy wynika z minimalizacji zdyskontowanego jednostkowego kosztu wytwarzania energii elektrycznej kj i konieczności dopasowania do parametrów elektrycznych (szczególnie mocy) współczesnych turbin wiatrowych. Dla obecnych rozwiązań lądowych turbin wiatrowych oznacza to minimalizację zmodyfikowanego wskaźnika jakości (5) dla farmy wiatrow ej (liczba turbin w iatrowych N_TW> 1).

Do rozwiązania zadania wykorzystano magazyny kinetyczne firmy Power Beacon o parametrach zamieszczonych w tabeli 1 oraz bazę 35 turbin wiatrowych czołowych producentów: ENERCON, GAMESA, NORDEX oraz VESTAS, o mocach od 800 kW do 4500 kW.

Tabela 1. Podstawowe parametry kinetycznych magazynów energii wykorzystywanych

w przykładzie obliczeniowym (Pmen - moc znamionowa magazynu. Amen - pojemność znamionowa magazynu, ri_ME+,r|_ME+ - sprawność magazy nu przy' ładowaniu i rozładow aniu, kj% - procentowe, jałowe straty mocy magazynu) [8]

Symbol magazynu	Pmen fkW]	Amen [kWh]	">1me+ I^-]	T\|ME- [“]	V.[%]
ME,	25	6	0,93	0,93	3
me₂	100	25	0,93	0,93	3
ME,	250	100	0.93	0,93	3

Z punktu widzenia realizowanej optymalizacji najważniejszymi parametrami charakteryzującymi turbinę są krzywa mocy P|(v„) oraz wysokość montażu piasty wirnika h_w. Do obliczeń wykorzystano teoretyczne krzywe mocy zawarte w katalogach producentów turbin wiatrowych. Prędkość wiatru na wysokości piasty wirnika h_w wyliczono, na podstawie przebiegów pomiarowy ch, z zastosowaniem pionowego profilu zmian prędkości wiatru podanego zależnością [8 |:

v»(h_w)=v_w^j (6)

gdzie: v_wp - prędkość wiatru na wysokości pomiarowej h_p, v_w(h_w) - prędkość wiatru na wysokości h_w, oto - współczynnik zależny od klasy szorstkości terenu.