تعیین مشخصات فنی (قطر و ارتفاع)- اقتصادی (هزینه تولید برق) سیستم مبدل انرژی بادی بعنوان یک منبع تولید پراکنده

تولید پراکنده از جمله روش‎های تولید انرژی برق با سیستم های تولیدی کم ظرفیت است.در این مقاله بهره‌برداری از توربین های بادی به‎عنوان یکی از فناوری های تولید پراکنده مد نظر قرار گرفته است. این مقاله با بررسی نقش پارامترهای تاثیرگذار در تعیین مشخصات توربین های بادی کوچک و متوسط، یعنی توان نامی، قطر و ارتفاع پایه‎ی آن‎ها، در جهت تامین تقاضا در بخش خانگی، به تشریح روندی پرداخته است تا مصرف-کننده بتواند با دانستن نیاز مصرف و ویژگی‎های محل زندگی خود سیستمی را که از نظر اقتصادی مناسب باشد، انتخاب کند. عوامل تاثیرگذار بر سیستم تبدیل انرژی باد به دو دسته عوامل مشخصات خانوار (نیاز مصرف) و شرایط جغرافیایی زندگی (محل نصب توربین) تقسیم بندی می شوند. از آن‎جا که انتخاب این سیستم برای مصرف کننده از نظر هزینه‎ی واحد برق تولید شده توسط توربین اهمیت زیادی دارد، در این مقاله روابط ریاضی بین دو فاکتور قطر روتور و ارتفاع پایه‎ی توربین، که به‎ترتیب متاثر از توان مصرفی و شرایط جغرافیایی محل هستند، تعیین و از آن‎جا هزینه‎ی واحد برق تولید شده توسط توربین محاسبه شده است. برای بررسی تاثیر هر کدام از عوامل فوق و هم‎چنین افزایش دقت محاسبات انجام گرفته، از توربین های با توان های مختلف و نیز ارتفاع های مختلف پایه برای هر توربین در چهار منطقه با شرایط جغرافیایی متفاوت، از بین مناطقی که سهم بیش‎تری از پتانسیل انرژی باد کشور را در مناطق سردسیر و گرمسیر پوشش می دهند، استفاده شده است. بر مبنای نتایج به‎دست آمده، رابطه‎ی بین هزینه‎ی واحد برق با ارتفاع پایه‎ی توربین و قطر روتور به‎ترتیب از جنس نمایی کاهنده و چند جمله ای از درجه‎ی دو است که دومی از وجود یک نقطه‌ی بهینه برای قطر توربین حکایت دارد. با در دست داشتن میزان نیاز برق و هزینه‎ی پرداختی از سوی خانوار به ازای هر کیلو وات ساعت مصرف، می توان با استفاده از این روابط به راحتی مشخصات سیستم تبدیل انرژی باد را تعیین کرد. براساس بررسی این مقاله حداقل هزینه‎ی تولید برق با توربین بادی کوچک (با قطری در حدود 5/3 متر) برای تامین برق خانگی در شهرهای کشور بین 900 تا 1300 ریال برای هرکیلووات ساعت می‌باشد که با قیمت‎های پس از حذف یارانه‎ها قابل رقابت است، با این حال سودآوری لازم برای ترغیب بخش خصوصی به سرمایه‎گذاری در این زمینه را ندارد و باید سیاست‎های متنوعی در راستای توسعه‌ی این انرژی انجام گیرد.