Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Deep learning technique for forecasting solar radiation and wind speed for dynamic microgrid analysis

Islam Md Mainul, Shareef Hussain, Al Hassan Eslam Salah Fayez

Przegląd Elektrotechniczny

|

2023

|

R. 99, nr 4

162--170

EN

The key variables in the development and operation of wind and solar power systems are wind speed and solar radiation. The prediction of solar and wind energy parameters is important to alleviate the effects of power generation fluctuations. Consequently, it is essential to predict renewable energy sources like solar radiation and wind speed precisely. An artificial intelligence-based random forest method is recommended in this paper to estimate wind speed and solar radiation. The number of decision trees in the random forest model is suggested to be optimised using a novel coot algorithm (CA), and the effectiveness of the CA is evaluated to that of the currently used particle swarm optimisation (PSO) method. The best forecasting data are used in this work to develop a dynamic Microgrid (MG) in MATLAB/SIMULINK. A novel binary CA is proposed to control the MG to minimize the cost. The effect of the energy storage system is also investigated during the simulation of the MG.

PL

Kluczowymi zmiennymi w rozwoju i działaniu systemów energii wiatrowej i słonecznej są prędkość wiatru i promieniowanie słoneczne. Prognozowanie parametrów energii słonecznej i wiatrowej jest ważne dla złagodzenia skutków wahań produkcji energii. W związku z tym niezbędne jest precyzyjne przewidywanie źródeł energii odnawialnej, takich jak promieniowanie słoneczne i prędkość wiatru. W tym artykule zaleca się metodę lasów losowych opartą na sztucznej inteligencji w celu oszacowania prędkości wiatru i promieniowania słonecznego. Sugeruje się optymalizację liczby drzew decyzyjnych w modelu losowego lasu przy użyciu nowego algorytmu łyski (CA), a skuteczność CA jest oceniana na podstawie obecnie stosowanej metody optymalizacji roju cząstek (PSO). W tej pracy wykorzystano najlepsze dane prognostyczne do opracowania dynamicznej mikrosieci (MG) w MATLAB/SIMULINK. Proponuje się nowy binarny CA do sterowania MG w celu zminimalizowania kosztów. Wpływ systemu magazynowania energii jest również badany podczas symulacji MG.

2

Wykorzystanie energii pochodzącej z farm wiatrowych do produkcji zielonego wodoru

Filar Bogdan, Kwilosz Tadeusz, Miziołek Mariusz, Moska Agnieszka

Nafta-Gaz

|

2023

|

R. 79, nr 11

716--721

PL

Zatwierdzona 2 lutego 2021 r. Polityka energetyczna Polski do 2040 r. (PEP2040) zakłada duży wzrost udziału energii pochodzącej z OZE we wszystkich sektorach gospodarki. Zgodnie z prognozą w 2030 r. udział OZE w końcowym zużyciu energii brutto powinien wynieść co najmniej 23%. Projekt PEP2040 zakłada rozwój energetyki wiatrowej i fotowoltaicznej, co wpłynie na wzrost zainstalowanej mocy elektrowni wiatrowych do około 8–11 GW oraz fotowoltaicznych do około 10–16 GW. Zgodnie z danymi publikowanymi przez Rynek Elektryczny sumaryczna moc zainstalowanych OZE w Polsce na koniec sierpnia 2022 r. osiągnęła 20,9 GW. Należy podkreślić, że sumaryczna moc zainstalowana w całej polskiej energetyce (OZE i konwencjonalna) w sierpniu 2022 r. wynosiła 59 GW. Spośród elektrowni OZE największy udział miała fotowoltaika (11 GW), co stanowiło 19,2% ogółu zainstalowanych mocy. Natomiast sumaryczna moc elektrowni wiatrowych wynosiła 7,7 GW (13,3%). W publikacji podkreślono również, że w 2022 r. moc zainstalowanej fotowoltaiki wzrosła w porównaniu z rokiem 2021 o 84%, a elektrowni wiatrowych – o 12,7%. Powodem szybkiego rozwoju OZE jest duży wzrost ceny konwencjonalnych nośników energii (paliwa kopalne), który wpłynął na wzrost ceny energii elektrycznej. W czerwcu 2022 r. cena kontraktów na dostawy energii elektrycznej wynosiła około 884,68 PLN/MWh. Dla porównania cena referencyjna energii elektrycznej produkowanej w elektrowniach wiatrowych, na podstawie wyników aukcji przeprowadzonej przez Prezesa Urzędu Regulacji Energetyki z grudnia 2021 r., wyniosła 250 PLN/MWh. Niestety produkcja prądu przez elektrownię wiatrową zależy od siły wiatru i cechuje się bardzo dużą zmiennością, często zmienia się z godziny na godzinę. Przykładowo w nocy elektrownie mogą pracować z mocą ponad 5 GW, a po południu wykorzystanie ich mocy będzie poniżej 1 GW. W związku z tym, że produkcja energii z OZE jest wysoce niestabilna, to jej nadwyżki powinny zostać zmagazynowane. Głównym celem publikacji jest określenie ilości wodoru, jaka może zostać wyprodukowana z nadwyżek energii pochodzących z elektrowni wiatrowej.

EN

The Energy Policy of Poland until 2040 (EPP2040) approved on 2 February 2021 assumes a significant increase in the share of RES energy in all sectors of the economy. According to the prognosis, in 2030 the share of RES in gross final energy consumption should amount to at least 23%. The EPP2040 assumes that the development of wind and photovoltaic energy, will increase the installed capacity to approx. 8–11 GW (wind) and 10–16 GW (photovoltaic). According to the data published by the Rynek Elektryczny, the total installed capacity of RES in Poland reached 20.9 GW at the end of August 2022. It should be noted that the total installed capacity of the entire Polish energy sector (RES and conventional) in August 2022 was 59 GW. Among power plants classified as RES, the largest share was held by photovoltaics (11 GW), which accounted for 19.2% of the total installed capacity. The total capacity of wind farms was 7.7 GW (13.3%). The publication also emphasizes that in 2022, the installed capacity of photovoltaics, compared to 2021, increased by 84%, and wind farms by 12.7%. The rapid development of RES can be attributed a large increase in the price of conventional energy carriers (fossil fuels), which led to a rise in electricity prices. In June 2022, the price of electricity supply contracts was approximately PLN 884.68/MWh. For comparison, the reference price of electricity produced in wind farms, based on the results of the auction conducted by the President of the Energy Regulatory Office in December 2021, was PLN 250/MWh. Unfortunately, electricity production from wind farms depends on wind strength and characterized by high variability, often changing from hour to hour. For example, at night wind farms can operate with a capacity of over 5 GW, but in the afternoon their capacity utilization may be below 1 GW. As energy production from RES is highly unstable, its surpluses should be stored. The main purpose of this publication is to determine the amount of hydrogen that can be produced from surplus energy from a wind farm.

3

The impact of onshore wind farms on the tourist value of the environment in the opinion of Poland ‘s inhabitants. Analysis of secondary empirical research results

Wartecka-Ważyńska Agnieszka

Economics and Environment

|

2023

|

No. 2

395--419

EN

In Poland, after several years of stagnation, onshore wind energy is becoming an important subject of interest for state and local authorities and society. An optimistic outlook for wind turbine investments is therefore emerging. The aim of the present paper is to discuss the social conditions that are an expression of public awareness that supports the construction of wind farms and to understand social opinions on the influence of wind farms on the local landscape, especially on the tourist values of the landscape. To characterise the topic under study, the methods of literature review, statistical analysis, and secondary document analysis were used. Results of the nationwide empirical studies contained in the reports indic-ated a high level of public awareness of Polish society accepting investments in onshore wind farms. They do not diminish its tourist and recreational values and do not limit the development of tourist traffic.

PL

W Polsce po kilkuletnim zastoju lądowa energia wiatrowa zaczyna stanowić ważny przedmiot zainteresowań władz państwowych, samorządowych i społeczeństwa. Pojawia się zatem optymistyczna perspektywa inwestycji w turbiny wiatrowe. Celem artykułu jest przedstawienie społecznych warunków będących wyrazem świadomości społecznej, aprobujących budowę farm wiatrowych oraz rozpoznanie opinii społecznej dotyczącej wpływu tych farm na lokalny krajobraz, szczególnie na jego walory turystyczne. W charakterystyce badanego tematu wykorzystano metodę analizy literatury przedmiotu, metodę analizy statystycznej oraz metodę analizy dokumentów wtórnych. Wyniki ogólnopolskich badań empirycznych zawarte w wykorzystanych raportach wskazują wysoki poziom świadomości społecznej mieszkańców Polski, akceptujących inwestycje w lądowe farmy wiatrowe. Nie umniejszają jego wartości turystyczno-rekreacyjnej i nie ograniczają rozwoju ruchu turystycznego.

4

Renewable energy sources as a way to prevent climate warming in Poland

Sikora Jan, Zimniewicz Kazimnierz

Economics and Environment

|

2023

|

No. 2

456--474

EN

The discussion on renewable energy sources, especially wind and solar energy, conducted in Poland reveals diverse positions among representatives of science, business, local government, and government. It is generally accepted that renewable energy sources are an important factor in limiting global warming. However, it is also emphasised that this energy absorbs high costs related to, e.g. the acquisition of rare metals used in the production of wind turbines, with the disposal of used parts. The article aims to present the opinions of representatives of science, economic practice, and authorities as an expression of behaviour toward the problem of climate warming and renewable energy. An example of expressed opinions is the discussion in the public space, which is created by publications in magazines and non-serial literature. As a result of using the method of analysis of secondary materials, the article shows the diversity of views on the subject under study. Opposing views on the causes of global warming have found; that wind energy can limit global warming, but it can also cause damage to the economy, landscape, and human health. The development of wind energy is determined by legal, organisational, economic, and technological obstacles that are difficult to overcome in Poland. However, the need to develop renewable energy, including wind and solar energy, is supported by 85% of Polish society.

PL

Prowadzona w Polsce dyskusja na temat odnawialnych źródeł energii, szczególnie energii wiatrowej i słonecznej ujawnia zróżnicowane stanowiska wśród przedstawicieli nauki, biznesu i władzy rządowej oraz samorządowej. Ogólnie uważa się, że odnawialne źródła energii są ważnym czynnikiem ograniczenia ocieplenia klimatu. Ale też podkreśla się, że wytwarzanie tej energii pochłania duże koszty związane m. in. z pozyskiwaniem metali rzadkich stosowanych w produkcji np. turbin wiatrowych, baterii słonecznych oraz koszty z opracowaniem sposobów utylizacji zużytych części elektrowni wiatrowych, paneli słonecznych. Celem publikacji jest przedstawienie opinii jako wyrazu postaw społecznych przedstawicieli nauki, praktyki gospodarczej, władzy rządowej i samorządowej na powyższe problemy. Przykładem wyrażanych opinii jest dyskusja w przestrzeni publicznej, którą tworzą artykuły i wywiady zamieszczane w czasopismach i publikacjach zwartych. W artykule przyjęto tezę wskazującą na różnicę poglądów reprezentantów nauki, praktyki gospodarczej i władzy na temat znaczenia odnawialnych źródeł energii w ograniczaniu ocieplenia klimatu. Weryfikacja tezy łączyła się z przeprowadzeniem badań, w których zastosowano metodę analizy literatury przedmiotu, raportów z badań empirycznych publikowanych w postaci artykułów w czasopismach krajowych i zagranicznych oraz na stronach internetowych. W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono, że występują przeciwstawne opinie w zakresie oceny przyczyn ocieplenia klimatu, że energia wiatrowa z jednej strony jest czysta i ogranicza proces ocieplenia klimatu, a z drugiej nie zapewnia bezpieczeństwa energetycznego kraju, powoduje szkody w krajobrazie i zdrowotne u ludzi. Rozwój tej energii hamują prze-szkody prawno-organizacyjne, techniczno-technologiczne i ekonomiczne. Potrzebę rozwoju energii wiatrowej popiera jednak 85% polskiego społeczeństwa, niezależnie od argumentów za i przeciw reprezentantów nauki, gospodarki i polityki.

5

Renewable Energy Sources - Benefits and Drawbacks From the Perspective of the Experiences of China, Brazil, Canada and The United States

Nartowska Edyta, Rozenwalde Alina

Civil and Environmental Engineering Reports

|

2023

|

Vol. 33, no. 1

39--52

EN

The aim of the article was to identify actions, based on the experiences of China, Brazil, Canada, and the United States, that countries can implement to increase the share of hydro, solar, and wind energy in their economies. The analysis relied on a literature review and data obtained from the Our World In Data database. The findings indicate that there are effective strategies for clean energy adoption that can be applied worldwide. Key considerations include investing in appropriate infrastructure, developing new energy storage technologies, and implementing environmentally friendly methods for disposing of photovoltaic panels. It is essential to provide financial support for scientific research, particularly in assessing the long-term potential of renewable energy, considering geographic distribution, and evaluating public acceptance. Regulatory frameworks should strike a balance between promoting renewable energy expansion and avoiding excessive growth.

6

Forecasting wind capacity using Gauss regression models based on nuclear functions

Niekurzak Mariusz

Rynek Energii

|

2022

|

Nr 4

61--71

EN

Energy obtained from wind is characterized by high variability of output power and low availability, therefore it is necessary to predict their future energy production for economic purposes. The aim of the work is to develop and investigate forecasting methods allowing to increase the accuracy of wind farm power prediction with the use of artificial intelligence methods. The study explores the potential of various Gaussian Process Regression (GPR) models based on nuclear functions. In particular, the proposed models are dedicated to short-term prediction. The analysis was based on the operation of 6 wind farms located in Poland. A total of 120 sets of input data were selected for training and testing of the proposed models, and then their impact on the change in the accuracy of the forecasts was verified. As a result of the research, various structures of prognostic models were proposed and tested in order to select the most favorable variant. The comparison of the developed models based on the GPR method shows that the Pearson Universal Kernel (PUK) model was the superlative model. The prediction results of the GPR-PUK model turned out to be the most accurate and in line with the actual values, which allowed to verify the feasibility and effectiveness of using this model for forecasting. Machine learning methods will be able to show higher efficiency with the increase in the amount of data and the expansion of the set of potential explanatory variables. In the sea of data, machine learning methods are able to create predictive models more effectively without the need for tedious analyst interference in data preparation and multi-stage analysis. They will also allow for any frequent updating of the form of forecasting models, even after each addition to the data set.

PL

Energia pozyskiwana z wiatru charakteryzuje się dużą zmiennością mocy wyjściowej i niską dyspozycyjnością, konieczne jest zatem przewidywanie ich przyszłej produkcji energii dla celów ekonomicznych. Celem pracy jest opracowanie i zbadanie metod prognostycznych pozwalających zwiększyć dokładność predykcji mocy elektrowni wiatrowej przy wykorzystaniu metod sztucznej inteligencji. W opracowaniu zbadano potencjał różnych modeli regresji procesu Gaussa (GPR) opartych na funkcjach jądra. W szczególności zaproponowane modele dedykowane są do predykcji krótkoterminowej. Analiza opierała się na pracy 6 elektrowni wiatrowych zlokalizowanych na terenie Polski. Do szkolenia i testowania proponowanych modeli wybrano łącznie 120 zestawów danych wejściowych, a następnie zweryfikowano ich wpływ na zmianę dokładności wykonanych prognoz. W wyniku przeprowadzonych badań, zaproponowano i przetestowano różne struktury modeli prognostycznych, w celu wyboru najkorzystniejszego wariantu. Porównanie opracowanych modeli opartych na metodzie GPR pokazuje, że modelem superlatywnym był model jądra uniwersalnego Pearsona (PUK). Wyniki przewidywania modelu GPR-PUK okazały się najdokładniejsze i są zgodne z rzeczywistymi wartościami, co pozwoliło w ten sposób zweryfikować wykonalność i skuteczności zastosowania tego modelu do prognozowania. Metody uczenia maszynowego będą mogły wykazać się wyższą skutecznością wraz ze wzrostem liczby danych oraz rozszerzeniem zbioru potencjalnych zmiennych objaśniających. W morzu danych metody uczenia maszynowego są w stanie skuteczniej tworzyć modele prognostyczne bez konieczności żmudnej ingerencji analityka w przygotowanie danych i wieloetapową analizę. Pozwolą także na dowolnie częstą aktualizację postaci modeli prognostycznych, nawet po każdym uzupełnieniu zbioru danych.

7

Assessment of flange diffuser structures to improve the power generation of a diffuser augmented wind turbine

Klistafani Yiyin, Yunus Shiddiq A. M., Anshar Muhammad, Suwasti Sri

Przegląd Elektrotechniczny

|

2022

|

R. 98, nr 4

21--26

EN

Wind energy has become the most popular renewable based power plant for the last decades due to its environment benighted and large natural availability. Although modern wind turbine successfully installed worldwide, some areas with low speed wind characteristic might require a special innovation to increase the amount of conversion of extracted wind energy into electric power. One of among popular techniques for the low speed wind turbine is Diffuser Augmented Wind Turbine (DAWT) which are continued to develop from time to time for example by using numerical simulation as an early stages before manufacturing. In this paper a numerical simulations are performed to investigate the effect of attached flange on wind velocity characteristics. Numerical simulations were carried out for the flow field around various flange diffuser type structures to improve the performance of a DAWT. The present studies specifically investigate the effect of attached flange to outlet diffuser with various flange’s angle (0°, 10°, 20°, 30°) on the wind velocity characteristics. Numerical studies were conducted using the Computational Fluid Dynamics (CFD) method. The studies demonstrate that the curved diffuser with flange 10° generates the strongest increment of the wind velocity compared to the other configurations. The maximum velocity inside the diffuser increases up to 115.14%. It is found that the wind velocity at the diffuser centreline is not capable to represent the overall velocity of each section. The curved diffuser with flange 10° shows the highest increment of the average wind velocity along diffuser with the greatest increment of 102.4 % at x/L = 0.36, and the highest increment wind velocity at the diffuser centreline section at x/L = 0.18 is 115.14%.

PL

Energia wiatrowa stała się najpopularniejszą elektrownią wykorzystującą odnawialne źródła energii w ciągu ostatnich dziesięcioleci ze względu na zaciemnione środowisko i dużą naturalną dostępność. Chociaż nowoczesne turbiny wiatrowe są z powodzeniem instalowane na całym świecie, niektóre obszary o niskiej prędkości wiatru mogą wymagać specjalnej innowacji w celu zwiększenia ilości konwersji wydobytej energii wiatru na energię elektryczną. Jedną z popularnych technik dla turbin wiatrowych o niskiej prędkości jest turbina wiatrowa z dyfuzorem (DAWT), która jest od czasu do czasu rozwijana, na przykład przy użyciu symulacji numerycznej jako wczesnych etapów przed produkcją. W artykule przeprowadzono symulacje numeryczne w celu zbadania wpływu przymocowanego kołnierza na charakterystykę prędkości wiatru. Przeprowadzono symulacje numeryczne pola przepływu wokół różnych konstrukcji typu kołnierzowego dyfuzora, aby poprawić wydajność DAWT. Obecne badania w szczególności badają wpływ zamocowania kołnierza do dyfuzora wylotowego o różnym kącie kołnierza (0°, 10°, 20°, 30°) na charakterystykę prędkości wiatru. Badania numeryczne przeprowadzono metodą obliczeniowej dynamiki płynów (CFD). Z przeprowadzonych badań wynika, że zakrzywiony dyfuzor z kołnierzem 10° generuje najsilniejszy przyrost prędkości wiatru w porównaniu z innymi konfiguracjami. Maksymalna prędkość wewnątrz dyfuzora wzrasta do 115,14%. Stwierdzono, że prędkość wiatru w osi dyfuzora nie jest w stanie przedstawić całkowitej prędkości każdej sekcji. Zakrzywiony dyfuzor z kołnierzem 10° wykazuje największy przyrost średniej prędkości wiatru wzdłuż dyfuzora z największym przyrostem 102,4% przy x/L = 0,36, a największy przyrost prędkości wiatru w środkowej części nawiewnika przy x/L = 0,18 to 115,14%.

8

Realizacja celów polityki energetycznej poprzez odnawialne źródła energii

Czepło Filip

Przegląd Budowlany

|

2022

|

R. 93, nr 9-10

48--52

PL

W artykule została przedstawiona charakterystyka wybranych odnawialnych źródeł energii - energii słońca i wiatru. Opisano istotną rolę OZE, w tym fotowoltaiki w bezpieczeństwie energetycznym kraju. Zwrócono uwagę na korelację polityki energetycznej kraju z polityką Unii Europejskiej. Przybliżony został sposób działania ogniw fotowoltaicznych. Dokonano porównania opłacalności ekonomicznej, stopy zwrotu oraz współczynnika wykorzystania mocy w elektrowni wiatrowej i słonecznej. Nakreślono przyszłość OZE, w tym fotowoltaiki w Polsce zgodnie z założeniami polityki energetycznej do 2040 r.

EN

The article presents the characteristics of selected renewable energy sources - solar and wind energy. The important role of renewable energy sources, including photovoltaics, in the country’s energy security is described. Attention was paid to the correlation between the country’s energy policy and the policy of the European Union. The method of operation of photovoltaic cells was introduced. The economic profitability, rate of return and power utilization ratio in wind and solar power plants were compared. The future of renewable energy sources, including photovoltaics in Poland, is outlined in accordance with the assumptions of the energy policy until 2040.

9

Anty-atomowe podejście obecnego pokolenia rządzących w Niemczech – próba wyjaśnienia

Strupczewski Andrzej

Postępy Techniki Jądrowej

|

2022

|

z. 1

5--19

PL

Geneza nastawienia antynuklearnego w Niemczech sięga lat 70., gdy przez środek Niemiec przebiegała granica obstawiona z obu stron bronią jądrową, a dzieci słuchały bajek o strasznych skutkach skażeń radioaktywnych i awarii jądrowych. Dorastająca młodzież w Niemczech uczyła się strachu wobec energii jądrowej z antynuklearnej propagandy wspieranej przez wielki przemysł paliw kopalnych w USA i w Niemczech. Walka polityczna między partiami w Niemczech o bardzo wyrównanej liczbie głosów doprowadziła do tego, że w skład rządu weszła partia Zielonych, zwalczająca energetykę jądrową, a media nagłaśniające awarię w Fukushimie przeważyły szalę na korzyść partii antynuklearnych. Odnawialne źródła energii miały być tanie i czyste – w rzeczywistości dane z całej Europy pokazują, że nie dają one stabilnego zasilania w energię elektryczną, wymagają ogromnych subsydiów, mają niskie współczynniki wykorzystania mocy zainstalowanej, a luki podażowe wymagają wsparcia ze strony sterowalnych źródeł energii. Zużycie materiału na wiatraki i zapotrzebowanie terenu jest wielokrotnie większe niż na elektrownie jądrowe, ceny prądu w Niemczech są najwyższe w Europie, a emisje CO2 są dużo większe niż we Francji, opierającej swoją energetykę na elektrowniach jądrowych. Specjaliści niemieccy krytykują Energiewende – ale rząd nie zmienia swojej polityki.

EN

The roots of present antinuclear attitude in Germany were created in the seventies, when the boundary full of nuclear weapons ran through the middle of Germany and German children were listening to the tales of fearful hazards of radioactive contamination. Teenagers learned to hate nuclear power reading antinuclear books and papers financed in the USA and in Germany by big fossil companies. Then the political competition between two great parties of the same number of supporters resulted in introduction into the government of small minority party of Greens, basing their program on fight against nuclear power. The catastrophe in Fukushima presented by the media as the result of nuclear accident turned the public opinion against nuclear power. Renewable energy sources were claimed to be as clean and cheap. In reality the data from all Europe show that wind and sun cannot provide stable electrical power supply, require very large subsidies, have low coefficients of utilization of installed power, and require support from dispatchable energy sources to cover periods of no electricity generation from wind and sun installations. The needs of materials and terrain are many time larger than for nuclear power, the electricity prices are the highest in Europe and the emissions of CO2 are many times higher than in France, which has based its power industry on nuclear sources. German experts criticize Energiewende policy – but the government does not change its strategy.

10

Sztuczna inteligencja chroni ptaki na farmach wiatrowych

Tryjanowski Piotr

Energia i Recykling : gospodarka obiegu zamkniętego

|

2022

|

nr 7

PL

Wiatr jako czyste i odnawialne źródło energii jest wykorzystywany przez ludzi od wieków. Piękne stare wiatraki zdobiły krajobraz nie tylko Holandii, ale też nasz rodzimy. Zmieniły się jednak czasy i zapotrzebowanie na energię. Jej produkcja na lokalne potrzeby młynarskie to zdecydowanie za mało. Trzeba obsługiwać przemysł i bezpośrednie zapotrzebowanie konsumpcyjne. Tak powstał pomysł zakładania farm wiatrowych.

11

Jak magazynować energię słoneczną?

Ciuła Ryszard, Gumeniuk Anna, Pawłowski Albert, Sulej Aleksandra, Wiśniewski Grzegorz

Energia i Recykling : gospodarka obiegu zamkniętego

|

2022

|

nr 6

PL

Z danych zaprezentowanych przez Eurostat w ubiegłym roku wynika, że udział OZE w zużyciu energii elektrycznej brutto w 2020 r. wyniósł 16,2%. Same źródła pogodowozależne w zużyciu energii elektrycznie stanowiły 10%, na co składała się energia wiatrowa (8,9%) i słoneczna (1,1%). Rola generacji wiatrowej, a w szczególności fotowoltaicznej, na tle innych źródeł wytwarzania energii w Polsce szybko rośnie. W 2021 r. było to 11,1%, co w stosunku do 2020 r. oznacza wzrost o 1,4 punktu procentowego. Główną rolę w przyroście zeroemisyjnej generacji odegrała fotowoltaika, która na koniec 2021 r. uzyskała moc 7,7 GW, w tym 6 GW mocy zainstalowanej u prosumentów. W marcu br. liczba tych ostatnich przekroczyła 1 mln!

12

Biomass and wind energy as sources of renewable energy for a more sustainable environment in Indonesia : a review

Erdiwansyah E., Gani Asri, Mamat Rizalman, Mahidin M., Sudhakar K., Rosdi S.M., Husin Husni

Archives of Environmental Protection

|

2022

|

Vol. 48, no. 3

57--69

EN

Pollution continues to experience a rapid increase so cities in the world have required the use of renewable energy. One of the keys that can prevent climate change with a sustainable system is renewable energy. Renewable energy production, especially for hybrid systems from biomass and wind, is the objective of the analysis in this work. The potential of feedstock for different biofuels such as bio-diesel, bio-ethanol, bio-methane, bio-hydrogen, and biomass is also discussed in this paper. The sustainability of the energy system for the long term is the main focus of work in this investigation. The configuration of the hybrid system between biomass energy and wind energy as well as some problems from various design factors are also presented. Based on the findings, this alternative energy utilization through biomass-based hybrids can save costs and improve environmental conditions, especially for the electrification of off-grid rural areas. This paper will provide important information to policymakers, academics, and investors, especially in carrying out the development and factors related to the utilization of wind-biomass-based hybrid energy systems.

13

Magnetic field parameters mathematical modelling of wind-electric heater

Szafraniec Andrzej, Halko Serhii, Miroshnyk Oleksandr, Figura Radosław, Zharkov Anton, Vеrshkov Oleksandr

Przegląd Elektrotechniczny

|

2021

|

R. 97, nr 8

36--41

EN

The paper presents the device and principle of operation of the developed and patented flow-through induction wind-electric heater. The development concerns the field of small wind-power industry. To substantiate the magnetic system’s parameters of the wind-electric heater, a mockup of a gear magnetic system has been developed and the experimental studies’ results of changes in electromagnetic values in the system’s air gap are presented. As a consequence of solving the problems posed, a method for constructing multidimensional surfaces using the Lagrange polynomial with one variable was for the first time proposed for calculating electromagnetic quantities in an air gap of similar gear magnetic systems when constructing different powers of inductive converters of wind energy into thermal energy, as well as constructing response surfaces in multifactor experiments.

PL

W artykule omówiono urządzenie i zasadę działania opracowanego i opatentowanego przepływu indukcyjnego nagrzewnicy wiatrowo-elektrycznej. Aby uzasadnić parametry pracy systemu magnetycznego nagrzewnicy wiatrowo-elektrycznej, opracowano makietę układu magnetycznego przekładni i przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych zmian wartości elektromagnetycznych w szczelinie powietrznej systemu. W wyniku analizy przedstawionego problemu, zaproponowano metodę konstruowania powierzchni wielowymiarowych w oparciu o wielomian Lagrange'a z jedną zmienną. Metoda ta została po raz pierwszy zaproponowana do obliczania parametrów elektromagnetycznych w szczelinie powietrznej podobnych przekładni magnetycznych. Przedstawiona metoda może być stosowana przy konstruowaniu systemów różnych mocy indukcyjnych przetworników energii wiatrowej na energię cieplną. Metoda ta może być również zastosowana do utworzenia wielowymiarowej płaszczyzny odpowiedzi.

14

An adaptive RST fuzzy logic and an adaptive PI fuzzy logic controllers of a DFIG in wind energy conversion

Abdallah Abdelkader, Chaker Abdelkader, Allaoui Tayeb

Przegląd Elektrotechniczny

|

2021

|

R. 97, nr 11

11--20

EN

This paper proposes an adaptive logic controllers for a wind energy conversion system (WECS) based on doubly fed induction generator (DFIG). Active and reactive power flow is controlled simultaneously with a four control methods of the active and reactive currents. These include a direct PI controller, A RST controller, an adaptive fuzzy logic PI (AFLC-PI) and an adaptive RST fuzzy logic with virtual reference (VFLC-RST) controls. The results demonstrate that VFLC-RST are very effective in improving the transient power system stability and very robust against variable transmission line parameters.

PL

W artykule zaproponowano adaptacyjne sterowniki logiczne dla systemu konwersji energii wiatru (WECS) opartego na podwójnie zasilanym generatorze indukcyjnym (DFIG). Przepływ mocy czynnej i biernej jest kontrolowany jednocześnie za pomocą czterech metod regulacji prądów czynnych i biernych. Obejmują one bezpośredni kontroler PI, kontroler RST, adaptacyjną logikę rozmytą PI (AFLC-PI) i adaptacyjną logikę rozmytą RST ze sterowaniem wirtualnym odniesieniem (VFLC-RST). Wyniki pokazują, że VFLC-RST są bardzo skuteczne w poprawianiu przejściowej stabilności systemu zasilania i bardzo odporne na zmienne parametry linii przesyłowej.

15

A review of electricity and renewable energy sectors status and prospect in Jordan

Sarhan Mohammad Abu, Bień Andrzej, Barczentewicz Szymon, Hassan Rana

Przegląd Elektrotechniczny

|

2021

|

R. 97, nr 9

123--129

EN

In Jordan, there are many extensive challenges that the country faces against the national economy growth. This is mainly because Jordan has limited primary energy resources and imports more than 90% of natural gas and crude oil from neighboring countries which negatively affect its economy. However, the geographical location of Jordan is one of the benefits that make the country rich in renewable energy resources particularly solar and wind energy resources. Therefore, to fulfill the high growth of electricity demand in the coming years; Jordan is working on increasing the contribution percentage of renewable energy resources in the total energy mix. In this paper, the status of the electricity supply system and renewable energy resources in Jordan are discussed. Furthermore, the investigation of implementing the prospect scenario of increasing the share of electric generation from renewable energy resources shows that the generated power from solar and wind are significantly enhancing the national economy growth.

XX

W Jordanii istnieje wyzwan wpływających na rozwój gospodarczy tego kraju. Jednym z takich wyzwan jest brak pierwotnych źródeł energii, co zmusza kraj do importu 90% energii, tj. ropy i gazu, od krajów osciennych. Geografia Jordanii pozwala jednak na duży rozwój energetyki ˙ odnawialnej, w szczególności energetyki opartej na energii słońca i wiatru. Ważnym elementem zapewnienia podaży na rosnący popyt na energię jest więc rozwój energetyki odnawialnej. W artykule omawiany jest obecny stan energetyki Jordanii oraz omawiany jest rozwój energetyki odnawialnej w miksie energetycznym tego kraju.

16

Lekcje dla Polski z niemieckiej transformacji energetycznej „Energiewende”

Strupczewski Andrzej

Postępy Techniki Jądrowej

|

2021

|

z. 1

23--28

PL

Ogromne koszty finansowania niemieckiej transformacji energetycznej “Energiewende” w 2020 r. przekroczyły nawet oczekiwania zwolenników energetyki wiatrowej i słonecznej, osiągając ponad 30 mld euro rocznie. Ale energetyka wiatrowa nie może zapewnić ciągłości zasilania elektrycznego. Wykresy w artykule pokazują okresy ciszy wiatrowej na lądzie i na morzu, sięgające 120 godzin w morskich farmach wiatrowych i 170 godzin w wiatrakach na lądzie. Dlatego Niemcy muszą uzupełniać produkcję energii elektrycznej, spalając węgiel brunatny i importowany gaz. Nie jest to droga do ochrony środowiska. Wiatraki mają negatywny wpływ na zdrowie ludzi i na środowisko, powodując setki tysięcy zgonów ptaków, nietoperzy i owadów. Strategię Energiewende ostro krytykują niemieccy eksperci energetyczni, zarówno z uczelni technicznych, jak i z przemysłu.

EN

The extreme costs of German energy transition “Energiewende” in 2020 exceeded even the expectations of advocates of renewable energy sources and reached above 30 billion euro per year. However, the wind cannot assure continuity of electric power supply. The graphs in the paper show the periods of wind lulls on the land and on the sea reaching into 120 hours at offshore wind mills or 170 hours on land. Thus Germany has to provide electric energy by burning lignite and imported gas. This is no way for environment protection. The wind mills have a negative impact on human health and environment, causing hundreds of thousands kills of birds, bats and insects. The strategy of Energiewende is sharply criticised by German energy experts, both from technical universities and from the industry.

17

Simulation and experimental research of claw pole machine with ahybrid excitation and laminated rotor core

Wardach Marcin, Prajzendanc Paweł, Cierzniewski Kamil, Cichowicz Michał, Pacholski Szymon, Wiszniewski Mikołaj, Baradziej Krzysztof, Osipowicz Szymon

Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska

|

2021

|

T. 11, nr 2

30--35

EN

This paper presents the design and research results of a claw pole machine with hybrid excitation. This machine is excited by permanent magnets and an electromagnetic coil. Both excitation sources are located in the rotor of the machine. Additionally, the rotor is made of a laminated core. This approach facilitates the process of its construction and enables the implementation of even very complicated structure of the rotor, which would be difficult in case of making the rotor from a one piece of material. This paper presents the construction as well as the results of simulation and experimental tests of the machine prototype. The tests showed that the proposed machine has the ability to adjust the voltage in a wide range. Such as a feature could be used, for example, to increase the speed of motor operation in case of an electric vehicle application, but also to regulate the voltage in wind turbines which generators operate at varying rotor speeds resulting from changing wind speed.

PL

W pracy przedstawiono konstrukcję oraz wyniki badań maszyny kłowej ze wzbudzeniem hybrydowym. Maszyna ta jest wzbudzana od magnesów trwałych oraz cewki elektromagnetycznej. Obydwa źródła wzbudzenia znajdują się w wirniku. Ponadto wirnik ten zbudowany jest z pakietowanego rdzenia. Takie podejście ułatwia proces jego budowy i umożliwia implementację nawet bardzo skomplikowanej struktury wirnika, co byłoby utrudnione w przypadku jego wykonania z jednej bryły materiału. W niniejszym artykule przedstawiono budowę oraz wyniki badań symulacyjnych i eksperymentalnych wykonanego prototypu maszyny kłowej ze wzbudzeniem hybrydowym. Badania pokazały, że zaproponowana konstrukcja posiada możliwość regulacji napięcia w szerokim zakresie. Taką cechę można wykorzystać zarówno do zwiększenia zakresu prędkości obrotowej przy pracy silnikowej w przypadku zastosowania w pojeździe elektrycznym, jak i do regulacji napięcia w turbinach wiatrowych, których generatory pracują przy zmiennych prędkościach obrotowych wirnika, wynikających ze zmieniającej się prędkości wiatru.

18

Zanim nowe turbiny zaczną się kręcić

Rybak Jarosław

Geoinżynieria : drogi, mosty, tunele

|

2021

|

nr 1

36--38

PL

Spodziewany rozwój sektora energii wiatrowej związany będzie z nowymi inwestycjami i lokalizacjami ze szczególnym uwzględnieniem farm morskich na długiej linii brzegowej. Warto zauważyć, że fundament, będący praktycznie jedynym elementem projektowanym indywidualnie dla masztu turbiny wiatrowej, jest zarazem elementem, którego projektowanie jest uzależnione od warunków geotechnicznych, które nie są praktycznie nigdy podstawą decyzji lokalizacyjnej.

19

Short-term wind power combined prediction based on EWT-SMMKL methods

Li Jun, Ma Liancai

Archives of Electrical Engineering

|

2021

|

Vol. 70, nr 4

801--817

EN

Since wind power generation has strong randomness and is difficult to predict, a class of combined prediction methods based on empirical wavelet transform (EWT) and soft margin multiple kernel learning (SMMKL) is proposed in this paper. As a new approach to build adaptive wavelets, the main idea is to extract the different modes of signals by designing an appropriate wavelet filter bank. The SMMKL method effectively avoids the disadvantage of the hard margin MKL method of selecting only a few base kernels and discarding other useful basis kernels when solving for the objective function. Firstly, the EWT method is used to decompose the time series data. Secondly, different SMMKL forecasting models are constructed for the sub-sequences formed by each mode component signal. The training processes of the forecasting model are respectively implemented by two different methods, i.e., the hinge loss soft margin MKL and the square hinge loss soft margin MKL. Simultaneously, the ultimate forecasting results can be obtained by the superposition of the corresponding forecasting model. In order to verify the effectiveness of the proposed method, it was applied to an actual wind speed data set from National Renewable Energy Laboratory (NREL) for short-term wind power single-step or multi-step time series indirectly forecasting. Compared with a radial basic function (RBF) kernel- based support vector machine (SVM), using SimpleMKL under the same condition, the experimental results show that the proposed EWT-SMMKL methods based on two different algorithms have higher forecasting accuracy, and the combined models show effectiveness.

20

A combined method for wind power generation forecasting

Le Tuan-Ho

Archives of Electrical Engineering

|

2021

|

Vol. 70, nr 4

991--1009

EN

Most of the existing statistical forecasting methods utilize the historical values of wind power to provide wind power generation prediction. However, several factors including wind speed, nacelle position, pitch angle, and ambient temperature can also be used to predict wind power generation. In this study, a wind farm including 6 turbines (capacity of 3.5 MW per turbine) with a height of 114 meters, 132-meter rotor diameter is considered. The time-series data is collected at 10-minute intervals from the SCADA system. One period from January 04th, 2021 to January 08th, 2021 measured from the wind turbine generator 06 is investigated. One period from January 01st, 2021 to January 31st, 2021 collected from the wind turbine generator 02 is investigated. Therefore, the primary objective of this paper is to propose a combined method for wind power generation forecasting. Firstly, response surface methodology is proposed as an alternative wind power forecasting method. This methodology can provide wind power prediction by considering the relationship between wind power and input factors. Secondly, the conventional statistical forecasting methods consisting of autoregressive integrated moving average and exponential smoothing methods are used to predict wind power time series. Thirdly, response surface methodology is combined with autoregressive integrated moving average or exponential smoothing methods in wind power forecasting. Finally, the two above periods are performed in order to demonstrate the efficiency of the combined methods in terms of mean absolute percent error and directional statistics in this study.