پتانسيل‌سنجي امكان استفاده از انرژي باد براي پمپ‌هاي كشاورزي برقي در منطقه‌ي بروجرد

Wind energy potential assessment for electric pumps of agriculture in Broujerd

براي مهار انرژي نهفته در باد، اولين گام تعيين انرژي پتانسيل باد مي‌باشد. در اين تحقيق از اطلاعات باد منطقه بروجرد، با فركانس زماني سه ساعته كه در دوره‌اي 10 ساله (2011 - 2002) ثبت شده‌اند، استفاده شده است. براي پيش‌بيني احتمال وقوع سرعت‌هاي مختلف باد، از تابع ويبول دو پارامتره استفاده شده است. نتايج محاسبات نيكويي برازش توسط آزمون كي دو نشان داد در 11 ماه از سال، توزيع فراواني تجربي مطابق با توزيع ويبول دو پارامتره مي‌باشد، ولي احتمال تجربي داده‌هاي سرعت در ماه سپتامبر از تابع ويبول دو پارامتره تبعيت نمي‌كند. براي ماه سپتامبر از تابع توزيع ويبول دو نمايي استفاده گرديده است. ميزان انرژي قابل استحصال توسط يك توربين 2300 كيلوواتي نمونه به نام آوانتيس مدل اي وي 1010، با ارتفاع برج 99 متر، به تفكيك براي دوره‌هاي دو ماهه سال محاسبه شده است. پس از تعيين ميزان انرژي مصرفي چاه‌هاي كشاورزي برقي منطقه در هر دوره از سال، ميزان انرژي مورد نياز و قابل استحصال، مطابقت داده شده است. در اين تحقيق از نرم افزارهاي SPSS نسخه‌ي 18، ويندوگرافر 2/0/3 و متلب 564/0/13/7 استفاده شده است. نتايج حاكي از آن است كه در منطقه‌ي بروجرد، براي بهره‌برداري از انرژي باد در تمام سال، به حداقل 39 توربين 2300 كيلوواتي با ارتفاع 99 متر نياز است. با استفاده از توربين‌هاي مذكور علاوه بر گام برداشتن در مسير توسعه‌ي پايدار كشاورزي، در طول سال نيز انرژي مازاد وجود داشته و قابل تزريق به شبكه‌ي سراسري برق خواهد بود.

In order to restrain the potential of wind energy, the first step is to determine the wind energy potential. In this study the wind data was used from the three-hour frequency recording of 10-year period (2002-2011). To predict the occurrence probability of each wind speed, the two-parameter Weibull function was used. The goodness of fit test by Chi-Square test showed that the wind speed distribution is not represented by the typical two- parameter Weibull function for all the months. Weibull probability density function has a good fit for eleven months, but for the 9th month of the year (September), it is not fitted. Thus, four-parameter Weibull probability function has been developed to analyze the wind speed frequency distribution in that region for the mentioned months. The electrical energy consumption of agricultural water wells in the region was also calculated for the desired periods of the year. Energy demand and energy supply were matched. Data analysis was performed using SPSS 18.0.0, MATLAB 7.13.0.564 and WIDOGRAPHER 3.0.2. The results show that in Broujerd, to exploit the wind energy at all times of the year, it is necessary to have at least 39 turbines of 2300 kW with 99 meters tower. If the desired turbines are used, there will be extra energy and also, agriculture will be continued towards sustainable development.