| | SLO | ENG | Piškotki in zasebnost

Večja pisava | Manjša pisava

Izpis gradiva Pomoč

Naslov:Algoritem za celostno vrednotenje fotovoltaičnega in vetrnega potenciala večjih geografskih območij
Avtorji:ID Lukač, Niko (Avtor)
ID Žalik, Borut (Mentor) Več o mentorju... Novo okno
ID Štumberger, Gorazd (Komentor)
Datoteke:.pdf DOK_Lukac_Niko_2016.pdf (5,62 MB)
MD5: 25F5717A3DEDA7F001193DB3021A93D3
 
Jezik:Slovenski jezik
Vrsta gradiva:Doktorska disertacija
Tipologija:2.08 - Doktorska disertacija
Organizacija:FERI - Fakulteta za elektrotehniko, računalništvo in informatiko
Opis:V doktorski disertaciji predlagamo nov algoritem za izračun fotovoltaičnega in vetrnega potenciala nad večjim geografskim območjem. Pri tem veliko geografsko območje predstavimo v topološki strukturi mreže, ki jo skonstruiramo iz visokoločljivostnih podatkov laserskega snemanja LiDAR. Najprej relativno, glede na lokacijo, izračunamo položaj Sonca, senčenje ter anizotropno obsevanje na površino, z upoštevanjem večletnih meritev direktnega in difuznega obsevanja. Izračunano trenutno vrednost globalnega obsevanja integriramo po času, pri čemer upoštevamo tudi od globalnega obsevanja nelinearno odvisno karakteristiko izkoristka (učinkovitosti) obravnavanega fotovoltaičnega sistema. V drugem delu doktorske disertacije predstavimo novo metodologijo za izračun vetrnega potenciala nad dano mrežo, kjer z računalniško simulacijo določimo vetrni tok kot skupek zračnih molekul z Lagrangeovo metodo hidrodinamike zglajenih delcev ter modelom turbulence temelječim na Reynoldsovim povprečenjem. Za izvedbo izračuna potencialnega gibanja vetra upoštevamo še večletne podatke meteoroloških meritev hitrosti in smeri vetra, s katerimi zgradimo logaritmični vetrni profil za določitev začetnih pogojev delcev vetra. Za izračun izhodne moči uporabimo nelinearno karakteristiko moči vetrne elektrarne, ki je odvisna od hitrosti vetra. Integracijo slednje po času uporabimo za napoved proizvodnje električne energije. Obe metodologiji združimo v predlagan algoritem, ki ga implementiramo na grafični procesni enoti s tehnologijo CUDA, s čimer dosežemo učinkovito paralelno izvajanje v doglednem času. V eksperimentalnem delu doktorske disertacije s primerjavo izračunanih vrednosti in neodvisnih meritev ovrednotimo natančnost in točnost izračuna glede na vhodne podatke. Z algoritmom tudi vrednotimo fotovoltaični in vetrni potencial večjega geografskega območja mesta Maribor. Pri fotovoltaičnem potencialu v povprečju dosežemo točnost glede na podatke meritev do 97%, pri vetrnem potencialu pa do 92%.
Ključne besede:algoritmi, modeliranje in simulacija, računalniška simulacija, daljinsko zaznavanje, meteorolov{s}ke meritve, podatki LiDAR, paralelno računanje, GPU, GPGPU, CUDA, fotovoltaiv{c}ni potencial, vetrni potencial, hidrodinamika zglajenih delcev
Kraj izida:Maribor
Založnik:[N. Lukač]
Leto izida:2016
PID:20.500.12556/DKUM-58766 Novo okno
UDK:004.925:551.521.1(043.3)
COBISS.SI-ID:285053696 Novo okno
NUK URN:URN:SI:UM:DK:7OYQQXMZ
Datum objave v DKUM:02.06.2016
Število ogledov:2181
Število prenosov:348
Metapodatki:XML RDF-CHPDL DC-XML DC-RDF
Področja:KTFMB - FERI
:
Kopiraj citat
  
Skupna ocena:(0 glasov)
Vaša ocena:Ocenjevanje je dovoljeno samo prijavljenim uporabnikom.
Objavi na:Bookmark and Share


Postavite miškin kazalec na naslov za izpis povzetka. Klik na naslov izpiše podrobnosti ali sproži prenos.

Sekundarni jezik

Jezik:Angleški jezik
Naslov:Algorithm for the determination of photovoltaic and wind potential over large geographic areas
Opis:In this doctoral dissertation, a new algorithm is proposed for the estimation of photovoltaic and wind potential over large area, which is represented with a topological grid structure that is constructed from high-resolution laser-scanned LiDAR data. At first, the position of the Sun relative to the geographic location is calculated, as well as shadowing and anisotropic irradiance, by considering multiannual measurements of direct and diffuse irradiance. Calculated instantaneous global irradiance is integrated with respect to time using the global irradiance-dependent nonlinear efficiency characteristics of a given photovoltaic system. In the second part of the dissertation, a new methodology is presented for the estimation of wind potential over the constructed topological grid, in which the computer simulation of wind flow represented as clusters of air molecules is performed by using the Lagrangian method of smoothed particle hydrodynamics and Reynolds averaged turbulence model. In order to implement the estimation of wind flow, multiannual meteorological measurements of the wind velocity and direction are also considered, which are then used for constructing logarithmic wind profile that defines the initial conditions of the wind particles. In order to calculate the output power the nonlinear characteristics of wind systems are used, which depend on the calculated wind velocities. The calculated power values can then be integrated with respect to time in order to forecast electrical energy production. Both methodologies are merged into the proposed algorithm, which we implement on a graphics processing unit using CUDA technology, in order to perform the calculations in an acceptable time. Within the experimental part of the doctoral thesis, the accuracy of the calculation based on the input data is evaluated by comparing the calculated values with independent measurements. The proposed algorithm was also applied over the large geographical area of Maribor, in order to estimate its photovoltaic and wind potentials. The estimated photovoltaic potential has an agreement of 97%, while the agreement of the estimated wind potential is 92%.
Ključne besede:algorithms, modelling and simulation, remote sensing, meteorological measurements, LiDAR data, GPU, GPGPU, CUDA, photovotalic potential, wind potential, smoothed particle hydrodynamics


Komentarji

Dodaj komentar

Za komentiranje se morate prijaviti.

Komentarji (0)
0 - 0 / 0
 
Ni komentarjev!

Nazaj
Logotipi partnerjev Univerza v Mariboru Univerza v Ljubljani Univerza na Primorskem Univerza v Novi Gorici