Авторы

Оптимальное проектирование насоса с ветряным двигателем для откачки воды с использованием генетического алгоритма

УДК 621.565:536.58

Оптимальное проектирование насоса с ветряным двигателем для откачки воды с использованием генетического алгоритма

Семасу Г. К., Дангбеджи С. ., Деган Ж. ., Виану А. ., Гуиди Т.К., Галимова Л.В., Надо Ж. .

Аннотация
Статья рассматривает вопросы проектирования насоса с ветряным двигателем, соединенного с резервуаром для хранения воды. В процессе проектирования используются такие целевые функции как вероятность потери мощности, принцип надежности, экономические издержки жизненного цикла и уровень выбросов CO2 различных компонентов системы. Представленная модель оптимизирует конструкцию насоса с ветряным двигателем с технической, экономической и экологической точки зрения, бесперебойно обеспечивая при этом потребности потребителя. Используются следующие переменные: количество ветровых турбин (NW), тип ветра (TW), число резервуаров (Ntank), тип резервуара (Ttank), тип мачты (Ttower) и суммарная высота напора (Thead) - т.е. тип колодца. Исследование проводится на примере анализа работы насоса с ветряным двигателем, предназначенного для обеспечения питьевой водой сельской общины Семе-Кпожи, Бенин (6°22'N , 2°37'E , 7м).

Ключевые слова: ветровая турбина; оптимизация; модель насоса с двигателем; желательность, целевая функция, генетический алгоритм

Список литературы

Alsema, E.A., de Wild-Scholten, M.J., 2006. Environmental impact of crystalline silicon photovoltaic module production. Presented at 13th CIRP Intern. Conf. on Life cycleenergineering, Leuven, 31 may-2 June.
Bakelli, Y., Hadj Arab A., Azoui B., 2011. Optimal sizing of photovoltaic pumping system with water tank storage using LPSP concept. Solar energy. Vol. 85, 288-294.
Bogdan, B.S, Salameh, Z.M., 1996. Methodology for optimally sizing the combination of abattery bank and PV array in a wind/PV hybrid system. IEEE Transactions on EnergyConversion.11:367–375.
Bouzidi, B., Malek, A., Haddadi, M., 2006. Rentabilité économique des systèmes de pompage photovoltaïque. Revue des Energies Renouvelables. Vol. 9 N°3, 187-197.
Clarck R. N., Mulh K. E., 1992. Water pumping for livestock, wind power proceedings, USA.
Deb K, Pratap A, Agarwal S, Meyarivan T., 2002. A fast and elitist multi-objective Genetic algorithm: NSGA-II. IEEE Transaction on Evolutionary Computation; 6(n.2):182– 197.
Dehghan, S., Kiani, B., Kazemi, A., Parizad, A., 2009. Optimal Sizing of a hybrid Wind/PV Plant Considering Reliability Indices. World Academy of Sciences, Engineering and Technology 56.
Derringer, G., 1980. Simultaneous optimization of several response variables. JQT, tome 12.
Hadj Arab, A., Benghanem, M., Gharbi, A., 2005. Dimensionnement de systèmes de pompage photovoltaïque. Ren. Energ. Vol. 8, 19-26.
Kaabeche, A., Belhamel, M., Ibtiouen, R., 2010. Sizing optimization of grid-independent hybrid photovoltaic/wind power generation system. Energy 36, 1214–1222.
Kemmoku, Y., 2002. Life cycle CO2 emissions of a photovoltaic, wind/diesel generatingsystem. Electrical engineering in Japan;138:N°.2.
Khan , M.J., Iqbal, M.T., 2005. Pre-feasibility study of stand-alone hybrid energy systems for applications in Newfoundland. Renewable Energy 30: 835-854.
Madam, C., 2003. La valorisation des matières plastiques en fin de vie: Etat des lieux et propositions d’amélioration. Mémoire de Diplôme d’Etudes Spécialisées en Gestion de l’Environnement. Université Libre de Bruxelles.
Navaeefard, A., Moghaddas Tafreshi, S. M., Mehdi Derafshian Maram., 2010. Distributed Energy Ressources Capacity Determination of a Hybrid Power System in Electricity Market. 25th International Power System Conference 10-E-EPM-2163, PSC.
Patel, M.R., 1999. Wind and solar power systems. UK: CRC Press.
Sebastian, P., Quirante, T., Ho Kon Tiat, V., Ledoux, Y., 2010. Multi-objective optimization of the design of two-stage flash evaporators: Part 2. Multi-objective optimization.
Sèmassou C., Guidi C., Prodjinonto V., Galimova V., Vianou A., 2013. Methods of weights definition in multicriteria analysis. Caspian journal: management and high technologies, N°4 (24): 59-73.
Thiaux, Y., 2010. Optimisation des profils de consommation pour minimiser les coûts économique et énergétique sur cycle de vie des systèmes photovoltaïques autonomes et hybrides. Evaluation du potentiel de la technologie Li-ion. Thèse de doctorat, Ecole Nationale Supérieure de Cachan.
Yang, H., Lu, L., Zhou, W., 2007. A novel optimization sizing model for hybrid solar-wind power generation system. Solar Energy 81, 76–84.
Yang, H.X., Zhou, W., Lu, L., Fang, Z.H., 2008. Optimal sizing method for stand-alone hybrid solar–wind system with LPSP technology by using genetic algorithm. Solar Energy 82, 354–367.
www.fao.org/ag/againfo/programmes/fr/lead/toolbox/.../1undergw.htm‎ (Informations sur le prix d’un forage).