الگوریتم سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) برای مشخص کردن اماکن آینده برای ذخیره سازی انرژی هیدروژنی پمپاژ شده
چکیده
ذخیره انرژی هیدروژنی پمپاژ شده قابلیت انتقال زمان انرژی در مقیاس بزرگ و طیف وسیعی از خدمات جانبی را فراهم کند، که می تواند سطح بالایی از فتوولتائیک و ادغام باد در شبکه های برق را تسهیل کند. این پژوهش با هدف توسعه یک سری از الگوریتم های سیستم اطلاعات جغرافیایی پیشرفته جهت مشخص کردن اماکن آینده برای هیدروژن پمپاژ شده انبارهای خارج از رودخانه در یک منطقه زمینی بزرگ مانند یک دولت یا یک کشور انجام گرفته است. دو نوع معمولی از اماکن، یعنی خندق های خشک و ترکینست، مدل سازی شده اند و یک توالی از سیستم اطلاعات جغرافیایی مبتنی بر رویکردها برای جستجوی اتوماتیک مناطق طراحی شده است. یک مطالعه موردی در استرالیای جنوبی انجام شده، جایی که در آن 168 منطقه خندق خشک و 22 ترکینست با ظرفیت کل ذخیره سازی 441 گیگالیتر آب ، معادل 276 گیگاوات ساعت از ذخیره سازی انرژی شناسایی شده است. این نشان می دهد الگوریتم های جستجوی مکان می توان به طور مؤثری در شناسایی مناطق هیدروژنی پمپاژ شده خارج از رودخانه عمل نمایند، این امکان را فراهم می سازد که ارزیابی ذخایر انرژی هیدروژنی پمپاز شده با دقت زیاد و به سرعت در مقیاس وسیع انجام شود. تجزیه و تحلیل حساسیت اثرات قابل توجه حداکثر ارتفاع دیواره سد را بر روی تعدادی از مناطق و ظرفیت ذخیره سازی کل نشان می¬دهد. لازم به ذکر است که مدل توسعه یافته در این پژوهش برای دیگر انواع پمپ هیدروژنی مانند مکان های خندق خشک و ترکینست مجاور اجرام موجود در آب، چاله های حفاری قدیمی و اقیانوس ها قابل اجرا است.
1. مقدمه
انرژی فتوولتائیک (PV) و باد تقریبا نیمی از ظرفیت تولیدی نسل جدید جهانی موجود در سال های 2014 تا 2016 را تشکیل می دهد. در پایان سال 2016، تاسیسات جهانی فتوولتائیک (PV) و باد به ترتیب فراتر از 300 گیگاوات (GW) و 480 گیگاوات بود [1،2]. انتظار می رود رشد سریع انرژی فتوولتائیک (PV)و باد در بخش الکتریسیته ادامه یابد، که ناشی از طیف گسترده ای از مسائل مربوط به تغییر آب و هوا، امنیت انرژی و اقتصاد است.
Abstract
Pumped hydro energy storage is capable of large-scale energy time shifting and a range of ancillary services, which can facilitate high levels of photovoltaics and wind integration in electricity grids. This study aims to develop a series of advanced Geographic Information System algorithms to locate prospective sites for off-river pumped hydro across a large land area such as a state or a country. Two typical types of sites, dry-gully and turkey’s nest, are modelled and a sequence of Geographic Information System-based procedures are developed for an automated site search. A case study is conducted for South Australia, where 168 dry-gully sites and 22 turkey’s nest sites have been identified with a total water storage capacity of 441 gigalitres, equivalent to 276 gigawatt-hours of energy storage. This demonstrates the site searching algorithms can work efficiently in the identification of off-river pumped hydro sites, allowing high-resolution assessments of pumped hydro energy storage to be quickly conducted on a broad scale. The sensitivity analysis shows the significant influences of maximum dam wall heights on the number of sites and the total storage capacity. It is noted that the novel models developed in this study are also applicable to the deployments of other types of pumped hydro such as the locations of dry-gully and turkey’s nest sites adjacent to existing water bodies, old mining pits and oceans.
1. Introduction
Photovoltaics (PV) and wind constitute approximately half of the world’s new generation capacity installed in 2014–16. At the end of 2016, the global installations of PV and wind were beyond 300 gigawatts (GW) and 480 GW respectively [1,2]. Rapid growth of PV and wind energy in the electricity sector is expected to continue, driven by a broad range of issues associated with climate change, energy security and economics.
نکات برجسته
چکیده
1. مقدمه
2. مرور متون تحقیقاتی
2. 1. موقعیت مبتنی GIS
2. 2. نوآوری این اثر
3. مدل هایی برای مناطق بالقوه ذخیره انرژی هیدروژنی پمپاژ شده (PHES)
3. 1. مناطق خندق خشک
3. 2. مناطق تورکینست
3. 2. معادلات
3 .4. انواع دیگر مناطق ذخیره انرژی هیدروژنی پمپاژ شده (PHES)
4. الگوریتم های GIS
4. 1. مناطق محتمل برجسته
4. 2. شناسایی مناطق خندق خشک
4. 3. شناسایی مناطق تورکینست
4. 4. بهینه سازی انتخاب منطقه
4 .5. اثرات زیست محیطی
4 .6. دسترسی به آب
5. مطالعه موردی
5 .1 مجموعه داده های ورودی
5 .2. مناطق محتمل
5 .3. مناطق شناسایی خندق خشک
5.4 مناطق شناسایی تورکینست
6. نتیجه گیری و کار آینده
ABSTRACT
1. Introduction
2. Literature review
2.1. GIS-based siting
2.2. Novelty of this work
3. Models for potential PHES sites
3.1. Dry-gully sites
3.2. Turkey's nest sites
3.3. Equations
3.4. Other types of PHES sites
4. GIS algorithms
4.1. Highlighting promising regions
4.2. Identifying dry-gully sites
4.3. Identifying turkey's nest sites
4.4. Optimisation of site selection
4.5. Environmental impacts
4.6. Access to water
5. Case study
5.1. Input datasets
5.2. Promising regions
5.3. Identified dry-gully sites
5.4. Identified turkey’s nest sites
6. Conclusion and future work
- اصل مقاله انگلیسی با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه