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Theoretical investigation and mathematical modelling of a wind energy system. Case study for Mediterranean and Red Sea
Theoretical investigation and mathematical modelling of a wind energy system. Case study for Mediterranean and Red Sea
Ahmed Shata, Ahmed Shata
Inst. Energie- und Automatisierungstechnik
Fossile Brennstoffe verteuern sich von Jahr zu Jahr, und sind nicht immer zugänglich in entfernten Gebieten. Heutzutage kann die Windkraft dazu genutzt werden, um einen Teil oder oder gänzlich die Energieachfrage von industriellen Prozessen oder Haushalten zu decken. Ägypten hat zwei Küsten-Regionen, die ein vielversprechendes Potential für die Windenergienutzung haben, nämlich die nördliche Küste am Mittelmeer und Ostküste des Roten Meeres. Das Windenergiepotential an der Mittelmeerküste ist bislang nur wenig erforscht, Für die Ostküste des Roten Meeres gab es einen nationalen Plan, mit dem insgesamt 600MW an installierter Leistung bis 2005 erreicht wurden. Der Anteil der fossilen Brennstoffe (Erdöl und Gas) an der gesamten elektrischen Energieerzeugung Ägyptens beträgt etwa 79% und 21% werden aus der Wasserkraft gewonnen. Es wird erwartet, dass der Bedarf an der elektrischen Energie im Zuge der Industrialisierung rapide ansteigen wird. Studien zeigen, dass bis 2017 der Bedarf jährlich um 1000MW wachsen wird [14]. Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, eine analytische Methode für die Berechnung des Windenergiepotentials an der Mittelmeer-Nordküste und an der Ostküste des Roten Meeres zu entwickeln, und weiterhin die mögliche Menge der elektrischen Energie, die mit großen Windkraftanlagen erzeugt wird und den erwarteten Preis in € Cent/kWh für Leistungsbereich bis 2 MW abzuschätzen. Das Ergebnis der Untersuchuung ist, dass die Datenanalyse geeignete Standorte für die Installation neuer Windturbinen aufzeigt. Es wird gehofft, dass die vorliegende Arbeit die Installation neuer großer Windturbinen an der Mittelmeer-Nordküste und an der Ostküste des Roten Meeres Ägyptens anregt.
Fossil fuel is getting more and more expensive every year, and is not readily available in some remote locations. Today, wind power can be harnessed to provide some or all of the power for many useful tasks such as generating electricity, pumping water and heating a house or barn. Egypt has two coastal areas that show significant promise for wind energy exploitation; the north coast on the Mediterranean Sea and the east coast on the Red Sea. The wind energy is utilized along the coast of Mediterranean Sea in Egypt on few occasions, while from national programs for wind energy utilization in Egypt, at the Red Sea coast, the master plan calls for 600 MW which are expected to be achieved by the year 2005. The contribution of fossil fuels (oil and natural gas) to electricity production in Egypt accounts for about 79% of total production, while 21% is hydro-power. The demand is expected to grow rapidly to meet the large requirements of future projects. Studies showed that there is an additional need of annual electricity generation capacity around 1000 MW/year up to 2017 [14]. The purpose of this thesis is to present a new analytical method for the calculation of the wind energy potential available along the north coast of the Mediterranean Sea and the east coast of Red Sea in Egypt and moreover, it estimates the possible electrical power generated by large wind turbines and the expected cost in € cent/kWh for the power level of 2000 kW. It is hoped that the data analysis will help to identify good sites in Egypt for new wind turbine installations. This evaluation is hoped to trigger the use of large wind turbines at the selected sites along the coasts of Mediterranean Sea and Red Sea in Egypt.
