Bagaimana sistem tenaga AS dapat berkembang dengan elektrifikasi yang meluas
Energy

Metode yang lebih baik untuk memprediksi tenaga angin lepas pantai


Kredit: Pixabay/CC0 Domain Publik

Peneliti Rutgers telah mengembangkan model pembelajaran mesin menggunakan simulator berbasis fisika dan data meteorologi dunia nyata untuk memprediksi tenaga angin lepas pantai dengan lebih baik.

Temuan muncul di jurnal Energi Terapan.

Angin lepas pantai berkembang pesat menjadi sumber utama energi terbarukan di seluruh dunia dan diproyeksikan akan tumbuh sebesar 13% dalam dua dekade mendatang dan 15 kali lipat pada tahun 2040 untuk menjadi industri senilai $1 triliun, menyamai pengeluaran modal untuk pembangkit listrik berbahan bakar gas dan batu bara. generasi. Di Amerika Serikat, misalnya, New York dan New Jersey baru-baru ini memberikan dua kontrak energi angin lepas pantai untuk membantu mencapai target integrasi energi terbarukan.

“Kita memasuki era baru revolusi energi angin lepas pantai,” kata penulis senior Ruo-Qian (Roger) Wang, asisten profesor di Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan di Rutgers University-New Brunswick. “Kunci untuk mendukung pertumbuhan ini adalah mengembangkan alat yang andal untuk menilai dan memprediksi kinerja turbin angin lepas pantai dengan lebih baik guna meningkatkan perencanaan proyek serta mendukung operasi dan pemeliharaan. Pemadaman ladang angin lepas pantai Hornsea 2019 di Inggris dan krisis listrik Texas 2021 menggambarkan keadaan yang mendesak perlu mengembangkan model yang kuat untuk memperkirakan dan memprediksi ketidakpastian lingkungan pembangkit tenaga angin.”

Peneliti menciptakan metode yang lebih baik untuk memprediksi tenaga angin lepas pantai

Peneliti Rutgers telah mengembangkan model pembelajaran mesin menggunakan simulator berbasis fisika dan data meteorologi dunia nyata untuk memprediksi tenaga angin lepas pantai dengan lebih baik. Kredit: Ruo-Qian (Roger) Wang

Kurva daya, atau hubungan yang mengatur konversi variabel cuaca yang dialami oleh turbin angin menjadi tenaga listrik, banyak digunakan dalam industri angin untuk memperkirakan keluaran daya untuk tujuan perencanaan dan operasional. Tetapi metode saat ini untuk estimasi kurva daya memiliki keterbatasan, termasuk sebagian besar mengandalkan kecepatan angin dan mengabaikan faktor lingkungan lainnya, dan sebagian besar mengabaikan lingkungan laut yang kompleks di mana turbin lepas pantai beroperasi.

Dalam studi mereka, para peneliti Rutgers merancang kerangka analisis sensitivitas untuk mengungkapkan dan memprediksi faktor utama yang berkontribusi terhadap ketidakpastian lingkungan pembangkit listrik tenaga angin lepas pantai. Mendorong analisis sensitivitas ini adalah model pembelajaran mesin, yang menggabungkan output dari simulator berbasis fisika dengan data meteorologi dunia nyata yang dikumpulkan dari satu set pelampung yang dipasang di New Jersey. Pelampung tersebut terletak di dekat setidaknya tiga proyek angin lepas pantai di masa depan, yang secara kumulatif diharapkan menambah sekitar 2,8 gigawatt pada kapasitas angin lepas pantai AS pada tahun 2024.

“Sepengetahuan kami, kerangka pemodelan yang diusulkan adalah yang pertama untuk menyelidiki dampak hingga tujuh variabel lingkungan, termasuk faktor angin dan gelombang, pada pembangkit listrik tenaga angin lepas pantai,” Aziz Ezzat, rekan penulis dan asisten profesor Teknik Industri dan Sistem di Rutgers mengatakan. “Kerangka ini menyelidiki efek dari variasi lingkungan lepas pantai pada kinerja desain turbin lepas pantai 15 megawatt yang canggih, yang direncanakan akan dipasang di New Jersey dan negara bagian AS lainnya dalam waktu dekat. “

Analisis tim mengungkapkan bahwa gelombang memainkan peran penting, jika bukan yang paling penting, dalam memprediksi momen kedua tenaga angin, yaitu variasinya di sekitar tingkat pembangkitan rata-rata. Para peneliti juga menemukan bahwa mengintegrasikan beberapa variabel lingkungan dapat secara signifikan meningkatkan prediksi keluaran daya dengan akurasi tinggi.

“Diuji pada data dunia nyata dari situs New York dan New Jersey, kerangka analisis kami dapat meningkatkan akurasi hingga 91% di atas standar industri tradisional untuk estimasi tenaga angin, yang mengandalkan kecepatan angin sebagai satu-satunya masukan lingkungan,” Wang kata. “Akurasi yang jauh lebih tinggi dari model estimasi daya multi-input kami meminta komunitas riset dan praktisi di industri angin lepas pantai untuk mengalihkan fokus mereka ke alat pemodelan estimasi/prediksi daya multi-input, terutama di lingkungan laut yang kompleks.”


AS menyetujui ladang angin lepas pantai terbesarnya


Informasi lebih lanjut:
Behzad Golparvar et al, Pendekatan berbasis model pengganti untuk memperkirakan momen orde pertama dan kedua tenaga angin lepas pantai, Energi Terapan (2021). DOI: 10.1016 / j.apenergy.2021.117286

Disediakan oleh Universitas Rutgers

Kutipan: Metode yang lebih baik untuk memprediksi tenaga angin lepas pantai (2021, 30 Juni) diambil 30 Juni 2021 dari https://techxplore.com/news/2021-06-method-offshore-power.html

Dokumen ini tunduk pada hak cipta. Terlepas dari transaksi wajar apa pun untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Togel HK