Optimización del diseño y dimensionamiento para sistemas de energía eólica aérea Fly-Gen
Autores: Aull, Mark; Stough, Andy; Cohen, Kelly
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Optimización del diseño y dimensionamiento para sistemas de energía eólica aérea Fly-Gen
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Automatización industrial
Palabras clave
Turbinas eólicas tradicionales
En tierra
De eje horizontal
Energía eólica aérea
Sistema
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
Las turbinas eólicas de eje horizontal tradicionales en tierra necesitan ser grandes tanto por razones de rendimiento (por ejemplo, para despejar la turbulencia del suelo y alcanzar velocidades de viento más altas) como por razones económicas (por ejemplo, un uso de la tierra más eficiente, menores costos de mantenimiento y menos controladores y conexiones a la red), mientras que su eficiencia es independiente de la escala y la masa. La eficiencia del sistema de energía eólica aérea (AWE) es una función del tamaño del sistema y la altitud de operación del sistema AWE está menos directamente relacionada con la potencia nominal del sistema. Este artículo deriva los parámetros del sistema AWE fly-gen a partir de un pequeño número de parámetros de diseño, que se utilizan para optimizar un diseño en función del costo de energía. Luego, este artículo escala los sistemas AWE y los optimiza en cada escala para determinar las relaciones entre tamaño, eficiencia, producción de energía y costo. Los resultados indican que la física y la economía favorecen un mayor número de unidades pequeñas, al menos en alta mar o donde el costo de la tierra es bajo.
Descripción
Las turbinas eólicas de eje horizontal tradicionales en tierra necesitan ser grandes tanto por razones de rendimiento (por ejemplo, para despejar la turbulencia del suelo y alcanzar velocidades de viento más altas) como por razones económicas (por ejemplo, un uso de la tierra más eficiente, menores costos de mantenimiento y menos controladores y conexiones a la red), mientras que su eficiencia es independiente de la escala y la masa. La eficiencia del sistema de energía eólica aérea (AWE) es una función del tamaño del sistema y la altitud de operación del sistema AWE está menos directamente relacionada con la potencia nominal del sistema. Este artículo deriva los parámetros del sistema AWE fly-gen a partir de un pequeño número de parámetros de diseño, que se utilizan para optimizar un diseño en función del costo de energía. Luego, este artículo escala los sistemas AWE y los optimiza en cada escala para determinar las relaciones entre tamaño, eficiencia, producción de energía y costo. Los resultados indican que la física y la economía favorecen un mayor número de unidades pequeñas, al menos en alta mar o donde el costo de la tierra es bajo.