إمكانات طاقة الرياح وتأثيرات التصميم على محطات طاقة الرياح في المملكة العربية السعودية
Title The Potential of Wind Energy and Design Implications on Wind Farms in Saudi Arabia
الباحث الرئيس عبدالرحمن ابراهيم يحي القاسم
الباحثون المشاركون
التخصص: الهندسة الكهربائية
التخصص الدقيق: الطاقة المتجددة
المستخلص: من المرجح أن يؤثر تغير المناخ واستنفاد الموارد الطبيعية على التنمية الاقتصادية المستقبلية لأي بلد. يعتبر توليد الطاقة من المشتقات النفطية والغاز من بين الأسباب المؤدية لنضوب الاحتياطيات والاحترار العالمي. ومع ذلك ، تعتبر الطاقة المتجددة أيضًا خيارًا نظيفًا لتوليد الطاقة لتعزيز الاستدامة في الهندسة. تمتد الخطوط الساحلية للمملكة العربية السعودية على نطاق واسع ، وتعد طاقة الرياح بديل قابل للتطبيق للمصادر التقليدية ، والتي تحتاج إلى دراسة. تهدف هذه الورقة إلى معالجة إمكانات طاقة الرياح على طول ساحل البحر الأحمر في المملكة العربية السعودية. بعد ذلك ، تم اقتراح توربينات رياح مناسبة تعتمد على التحليل الإنشائي الدقيق ، والتي من شأنها أن تشكل أساسًا ، خاصة أثناء اختيار التوربينات ومراحل التصميم. لهذا الغرض، تم اختيار سبعة مواقع مختلفة تقع على طول الخط الساحلي ، وهي: الوجه وأملج وينبع ورابغ وجدة وحداد وجيزان ، في البداية لتقييم توافر طاقة الرياح. بعد ذلك ، يوصى باستخدام توربين مناسب لتحقيق أقصى قدر من الإنتاج. لقد وجد من خلال هذه الدراسة أن الوجه لديها ما يكفي من الأراضي المتاحة التي تتلقى سرعة رياح دائمة عالية ، إلى جانب عمق المياه البحرية الضحلة للتركيب الأحادي. ومن ثم ، يوصى بهذا الموقع لتطوير مزرعة رياح. علاوة على ذلك ، يجب تركيب التوربينات على ارتفاع 100 متر تقريبًا لإنتاج أقصى قدر من الطاقة للاستفادة بشكل مناسب من طاقة الرياح الأصلية المتاحة. ومن الجدير بالذكر أن البنية الفوقية للتوربينات تم تصميمها بناءً على ظروف التحميل المحلية (الرياح، التيارات ، الأمواج ، إلخ) في منطقة الوجه. أيضًا ، تم اقتراح الهياكل الأساسية أحادية التركيب في المنطقة المختارة وفقًا لقياسات الأعماق المتاحة
Abstract: Climate change and natural resource depletion are likely to affect the future economic development of a country. The generation of power from oil and gas is among the major causes of reserves depletion and global warming. However, renewable energy is also deemed a clean and green choice for power generation to promote sustainability in engineering. The coastal lines of the Kingdom of Saudi Arabia (KSA) are widely extended, and wind energy appears to be a viable alternative to traditional sources, which needs to be investigated as it is highly desirable to seek energy from renewable energy sources, for instance, wind. This paper is aimed at addressing the wind energy potential along the Red Sea coast of KSA. Afterward, a suitable wind turbine based upon careful structural analysis has been proposed, which would form a basis, especially during the machine selection and design phases. For this purpose, seven different sites located along the coastal line, namely: Al Wajh, Umluj, Yanbu, Rabigh, Jeddah, Haddad, and Gizan, were initially selected to assess the wind energy availability. After that, a suitable turbine is recommended for yielding maximum output. It has been found from the reconnaissance that Al Wajh has sufficient land availability that receives high perennial wind speed, alongside shallow offshore water depth for monopile installation. Hence, this site is recommended for the development of a wind farm. Furthermore, turbines need to be installed at the height of almost 100 m to produce maximum energy to appropriately utilize the available indigenous wind energy. It is pertinent to mention that the superstructure of the turbines is designed based on the local loading conditions (wind, currents, waves, etc.) of the Al Wajh region. Also, the monopile substructures are proposed in the selected area in accordance with the available bathymetry
الحالة: محكم ومنشور
جهة التحكيم: Diponegoro university Indonesia - Center of Biomass and Renewable Energy (CBIORE)
دار النشر: Diponegoro university Indonesia - Center of Biomass and Renewable Energy (CBIORE)