Skip to main content
SUPERVISOR
Ahmadreza Tabesh,Ahmad reza Zamani foroshani
احمدرضا تابش (استاد راهنما) احمدرضا زمانی فروشانی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Milad Mohammadrezaeikalemasihi
میلاد محمدرضائی کله مسیحی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1395

TITLE

Techno-economical Study of Collector Systems for Buoy Wave Energy Harvesters in Persian Gulf
Wave energy is among promising source of renewable energies. Compare to wind and solar power, wave energy provides energy with higher power density. Despite solar energy, wave energy can be harvested during all day long. So far, various techniques are presented for wave energy harvesting: a part of these techniques use the swing movement of the waves and others use wave turbines to produce energy. The wave energy harvesters are conventionally in the range of several hundred kilowatts, and often tens or hundreds of wave energy harvesters are connected together through a collector system to form a wave power plant. The wave energy harvesters can be interconnected via various collector systems including direct current (dc) and alternative current (ac) systems where can be connected in series, parallel, series-parallel and other types of interconnection configurations. As overhead power lines cannot be used in seas, the main advantage of dc collectors over the ac counterpart is the elimination of charging current that is particularly in underwater cables due to its notable capacitive feature. However, as the captured power from sea waves should eventually be injected into an ac power system, the use of high-power electronic converters is inevitable. The use of high-power converters forces technical and reliability issues. In order to select the appropriate collector system considering the charging current limitation in the ac systems and the limitation of use high-power converters in dc systems, in this thesis, dc collector systems are compared from the point of view of maximum energy delivered to grid and farm costs. In order to evaluate the systems from the point of view of the energy delivered to the grid and the final cost, the improved levelized cost of energy (ILCOE) index is introduced for wave power plants and used. In order to take into account the not supplied expected energy due to a failure, the reliability calculation of the system is perform and its impacts on the levelized cost of energy is appropriately modeled. Using this idea, a method is proposed that can be used to select the suitable collector system configuration for wave power plants. To verify the validity of the proposed method, the data of a power plant in California for 3, 15, and 29 megawatt capacities are used. … Keywords Renewable energies, Wave energy conversion systems, Buoy wave energy harvesters, Improved Levelized cost of energy, Markov model, Iran ports, Reliability.
یکی از منابع انرژی‌های تجدید پذیر، انرژی برداشت‌شده از امواج دریا است که در مقایسه با سایرمنابع تجدید پذیر نظیر باد و خورشید از چگالی سطحی توان بیشتری برخوردار است و امکان بهره‌برداری از آن در تمام طول شبانه‌روز وجود دارد. روش‌های مختلفی برای برداشت انرژی از امواج دریا وجود دارند ، تعدادی از این فناوری‌ها از حرکت نوسانی موج برای تولید انرژی استفاده می‌کنند و تعدادی دیگر از امواج دریا برای به حرکت درآوردن توربین باد یا توربین آبی برای تولید انرژی بهره می‌برند. توان یک برداشتگر انرژی موج معمولاً در محدوده چند صد کیلووات است و بنابراین در مقیاس نیروگاه ده‌ها و یا صدها برداشتگر انرژی موج را توسط یک شبکه جمع‌آوری انرژی(کلکتور) به یکدیگر متصل می‌کنند. برداشتگرها ازنظر الکتریکی با انواع شبکه جمع‌آوری انرژی شامل شبکه‌های جریان مستقیم و جریان متناوب و با ساختارهای سری یا موازی یا ترکیبی به یکدیگر متصل می‌شوند. به دلیل استفاده از کابل به‌جای خطوط هوایی در کاربردهای انرژی امواج ، جریان شارژ خازنی در سیستم جمع‌آوری و انتقال انرژی زیاد بوده و از این جنبه استفاده از سیستم‌های جریان مستقیم دارای مزیت نسبی بیشتری نسبت به سیستم‌های جریان متناوب است. البته ازآنجاکه توان جذ ب‌شده از امواج دریا نهایتاً باید به سیستم جریان متناوب تزریق شود استفاده از مبدل‌های الکترونیک~قدرت توان بالا ضروری است که این مسئله در توان بالا محدودیت‌های فناوری و قابلیت اطمینان دارد. در این پایان‌نامه ساختارهای مختلف سیستم‌های کلکتور جریان متناوب و مستقیم از دید انرژی تحویلی به شبکه با توجه به محدودیت استفاده از مبدل‌های الکترونیک قدرت توان بالا نسبت به سامانه‌های جریان متناوب و همچنین در نظر گرفتن هزینه سیستم مورد بررسی و ارزیابی قرار می‌گیرند. در این راستا شاخص بهبودیافته هزینه تراز شده انرژی با در نظر گرفتن اثر قابلیت اطمینان درسیستم کلکتور و اینورتر برداشتگر انرژی امواج دریا ارائه شده و کارایی آن در انتخاب و طراحی سیستم های کلکتور مورد بررسی قرار خواهد گرفت... کلمات کلیدی : انرژی های تجدید پذیر، انرژی امواج دریا، برداشتگر انرژی امواج بویه ای، شاخص هزینه تراز شده انرژی، شاخص بهبود یافته هزینه تراز شده انرژی، فرآیند مارکوف، بندر انزلی، بندر بوشهر، بندر چابهار

تحت نظارت وف ایرانی