Rüzgar çiftliği gelişiminin simülasyonu

Rüzgar çiftlikleri büyük, oldukça teknik projelerdir ancak geliştirilmeleri genellikle bireysel arazi sahipleri ve küçük topluluklar tarafından alınan kişisel kararlara dayanır. Rüzgar çiftliği planlamasında insan unsurunun gücünü kabul eden Stanford Üniversitesi araştırmacıları, geliştiriciler ve arazi sahipleri arasındaki etkileşimlerin rüzgar çiftliklerinin başarısını ve maliyetini nasıl etkilediğini değerlendiren bir model geliştirdiler.

Makine mühendisliği profesörü Erin MacDonald, "Yaklaşık 10 yıldır rüzgar santrallerinin maliyetleri üzerinde çalışıyorum ve yumuşak maliyetlerin - temelde insanlar arasındaki maliyet etkileşiminin - göz ardı edildiğini fark ettim," dedi. Stanford. "Mevcut modeller bize bir kanadı biraz farklı bir şekilde döndürerek nasıl biraz daha fazla değer elde edebileceğimizi söyleyebilir, ancak bir topluluğun bir rüzgar çiftliğini neden kabul ettiğine veya reddettiğine odaklanmıyorlar."

Journal of Mechanical Design'da 19 Haziran'da yayınlanan bir makalede, araştırmacılar, geliştiricilerin bu arazi sahibi edinme sürecinde gerçekleştirebilecekleri üç eylemi vurgulayan bir model sunuyor - topluluk katılım toplantıları, ön çevre çalışmaları ve rüzgar türbini yerleşimi için planlar arazi sahibi - ve bu eylemlerin rüzgar çiftliğinin nihai maliyetini nasıl etkileyeceğini araştırıyor. Maliyet analizi, bu eylemlerin önceden maliyetlere katkıda bulunurken, uzun vadede geliştiricilere para tasarrufu sağlayabileceğini göstermektedir.

Araştırmacılar, gerçek hayattaki arazi sahibi edinme vaka çalışmalarından elde edilen ek girdilerle, proje uygulamasının başarısını nihai olarak artırmak ve genel rüzgar çiftliği geliştirme maliyetini azaltmak için bu modeli daha da iyileştirmeyi umuyorlar.

Etkileşimleri ölçmek

Bir rüzgar çiftliği planlama sürecinde, bir geliştirici, projenin ne kadara mal olacağını ve ne kadar enerji üreteceğini tahmin etmek için modeller kullanır. Bu modeller, bir projenin farklı parçaları arasındaki ilişkileri haritalayan matematiksel formüllerdir - malzemeler, işçilik, arazi ve bu durumda geliştiriciler ve arazi sahipleri arasındaki etkileşimler gibi.

Önceki çalışmasında, MacDonald ve eski yüksek lisans öğrencisi ve doktora sonrası araştırmacısı Le Chen, arazi sahibi karar verme sürecini bir rüzgar çiftliği yerleşim optimizasyon modeline entegre ettikleri bir model oluşturdular - aksi takdirde hangi fiziksel düzenin en fazla enerjiyi üreteceğine odaklanır. Bu model ile geliştiriciler, projelerinin başarısı üzerinde hangi arazi sahiplerinin en fazla etkiye sahip olacağını tahmin edebilir ve önceliklendirebilir. Bu son çalışma, erken gelişim süreci boyunca diğer kişilerarası etkileşimler hakkında ayrıntılar ekliyor.

Makine mühendisliği yüksek lisans öğrencisi ve makalenin baş yazarı Sita Syal, "Enerji endüstrisinde çalışırken, kullandığım modeller genellikle insan girdisinden yoksundu," dedi. "Ekonomik veya mühendislik analizinin titizliğini inkar etmiyoruz, ancak geliştiricileri sosyal analizin faydalarını da dikkate almaya teşvik ediyoruz."

Yüksek lisans öğrencisi Yiqing Ding, "Bu çalışma, geliştiricilere farklı eylemleri değerlendirmek için bir çerçeve sağlar, oysa şu anda bu eylemlerin potansiyel etkilerini, örneğin toprak sahibi ilişkilerine yatırım yapmanın daha verimli ekipman satın almaya karşı ne kadar biriktiğini karşılaştırmak zordur," dedi. makine mühendisliği ve makalenin ortak yazarı.

Araştırmacılar, modellerinde düşük maliyetli maliyetleri hesaba katmak için, rüzgar çiftliği geliştirme sırasında meydana gelen etkileşimler için farklı senaryolar ve beyin fırtınası yapmak ve ardından bu etkileşimlerin en önemli ayrıntılarını entegre olabilecek formüllere çevirmek zorunda kaldılar. daha geleneksel proje analizi modelleri. Başlangıçta bir kavram kanıtı olan modelleri, planlama sürecine arazi sahiplerinin katılımını artıran eylemlerin daha fazla arazi sahibinin bir geliştirme sözleşmesini kabul etmesine yol açtığını ve kabuldeki bu artışın genel olarak maliyet tasarrufuna dönüşeceğini öne sürüyor - özellikle projenin başarısızlığını önlerler.

Ding, "Model, önleyici tedbirlerin arazi sahiplerinin kabulünü iyileştirebileceğini, ancak aynı zamanda maliyete de yol açabileceğini öne sürüyor," dedi. "Zamanlama da önemlidir: Bir işlem yapıldığında arazi sahibinin kabulünü etkileyebileceğini gördük."

Bazı geliştiriciler topluluk toplantıları ve ön çevre çalışmaları yürütürken, bir yerleşim planını arazi sahipleriyle paylaşmak nadirdir. Tipik olarak, bir rüzgar çiftliğine dahil olan tüm arazi sahiplerine, arazilerinin nihai proje tarafından nasıl kullanılacağını ve buna bağlı olarak ne kadar para ödeneceğini gerçekten belirtmeyen belirsiz bir sözleşme verilecektir.

Bir ortak tasarım süreci

Araştırmacılar, geliştirme sürecini daha şeffaf hale getirmenin zor olduğunu ve başlangıçtaki harcamaları artırdığını kabul ediyor. Bununla birlikte, rüzgar enerjisinin başarısını ve değerini nihai olarak iyileştirebilecek yenilikçi, işbirliğine dayalı eylemler potansiyeli konusunda hala iyimserler.

Örneğin, MacDonald, türbin planlarının sanal gerçeklik modellerinin arazi sahibi sözleşmesinin kabulünü artırabileceğini öne sürüyor, çünkü önceki çalışmalar, insanların türbinleri yerinde gördüklerinde görünüşlerini daha fazla kabul etme eğiliminde olduklarını gösteriyor.

MacDonald, "Neredeyse geliştiriciler ve arazi sahipleri arasında bir ortak tasarım süreci gibi olurdu" dedi. "Geliştirici, sadece türbinlerin nerede olacağını değil, aynı zamanda farklı yerleşim planlarının avantajlarını ve dezavantajlarını da açıklayarak arazi sahibini işbirliğine dayalı bir şekilde sürece dahil ediyor."

Şeffaflığı ve işbirliğini artırmak için diğer seçenekler arasında sözleşmelerin daha kolay okunması ve arazi sahiplerine arazilerinin nasıl kullanılacağına dair iki alternatif gibi seçenekler sunulması yer alabilir.

Bu arada, arazi sahibinin kabulü için kavram kanıtı modeli, sürekli araştırma ve iyileştirme gerektirir. Araştırmacılar, genel olarak rüzgar çiftlikleri için düşük maliyetlerle ilgili daha fazla çalışma görmeyi umuyorlar ve modeli kendileri için yararlı hale getirmek için geliştiricilerin - tescilli olma eğiliminde olan - süreçleri hakkında daha fazla bilgi edinmek istiyorlar.

En iyi sonuç, insan etkileşimini matematiksel ilişkilere dönüştürmeye yönelik tüm özenli çabalarının, örneğin bir geliştiricinin topluluk toplantılarına harcamayı planladığı para miktarını girebileceği ve arazi sahibi sözleşmeleri için bir olasılık elde edebileceği bir programla sonuçlanmasıdır. o topluluğa göre özelleştirilmiştir.

Syal, "Bir çok adım atmayı düşünüyoruz, ancak bir gün bu, topluluk destekli sürdürülebilir enerji altyapısı oluşturmak için bir araç olabilir" dedi.