Synergy effect using vertical-axial wind power plants

Abstract

The necessity of using a synergistic effect in energy systems that include vertical axial wind power plants is shown. The ways of achieving a synergistic effect at different levels of the system hierarchy are considered: at the lower level, this is the construction of wind farms, consisting of a group of vertical-axial rotors, located in a certain way in space, at the middle level, the inclusion of wind farms in a hybrid energy system, which may additionally include: solar power plant, wave energy plant, hydroelectric power plant, gas combustion plant, etc. at the upper level – synergies between energy efficiency and renewable energy sources. For the problem solution of synergy effect achievement it is proposed to use the Navier–Stokes differential equations solution for cluster of three wind-energy stations with further optimization based on Genetic algorithm.

Показано необхідність використання синергетичного ефекту в енергетичних системах до складу яких входять вертикально-осьові вітроенергетичні установки. Розглянуто шляхи досягнення синергетичного ефекту на різних рівнях системної ієрархії: на нижньому рівні це побудова вітростанцій, що складаються з групи вертикально-осьових роторів, певним чином розташованих у просторі, на верхньому рівні – включення вітростанцій до складу гібридної енергетичної системи, до складу якої додатково можуть входити: сонячна енергетична установка, установка використовує енергію хвиль, гідроелектростанція, установка, що використовує енергію горіння газу, тощо; на верхньому рівні – синергія між енергоефективністю та відновлювальними джерелами енергії. Для вирішення завдання досягнення синергетичного ефекту пропонується використовувати розв'язання рівнянь Нав'є–Стокса для кластера з трьох вітроенергетичних станцій з подальшою оптимізацією на основі генетичного алгоритму.