دانلود ترجمه مقاله بررسی داده ها و توسعه حالات انرژی موجی و جزر و مدی واقعی برای مدل سازی عددی آبهای جزایر

1. مقدمه 2. آبهای اورکنی و پنتلند فریت 3. داده های مربوط به مدل های هیدرودینامیکی 4. توسعه حالت آرایه های جریان جزر و مدی 5. حالت آرایه های موج 6. بحث و بررسی 7. نتیجه گیری

چکیده – جزایر اورکنی و آبهای اطراف آن (که با عنوان پنتلند فریت و منطقه آبهای اورکنی، PFOW شناخته شده اند) دارای بخش قابل توجهی از منابع انرژی موجی و جزر و مدی اسکاتلند می باشند. این مقاله بخشی از یک مطالعه وسیع تر برای مدل سازی فرآیندهای موجی و جزر و مدی را تشکیل داده، و استخراج انرژی های تجدیدپذیر در PFOW را با استفاده از مدل های عددی موج طیفی و هیدرودینامیکی 3D برنامه ریزی کرده است. چنین مدل های هیدرودینامیکی نیازمند یک سری داده های فضایی هستند، یعنی عمق سنجی های با وضوح بالا، شرایط مرزی مدل و معیارهایی برای اعتبار سنجی مدل، که در محیط هایی چون PFOW به سختی به دست می آیند. این مقاله، مشخصه ها و معیارهای انتخاب داده های مورد استفاده برای توسعه مدل ها را مورد بررسی قرار داده است. بیشتر این داده ها قابل دسترس هستند و می توانند بخشی از یک تولباکس مدل سازی هیدرودینامیکی انرژی تجدیدپذیر دریایی منبع باز را تشکیل دهند. به منظور شمول توسعه انرژی های موجی و جزر و مدی برنامه ریزی شده در مدل های هیدرودینامیکی مطالعات گسترده تر، حالات مربوط به آرایه های دستگاه های موجی و جزر و مدی واقعی مورد نیاز می باشند. با این حال، هنوز هم عدم قطعیت های قابل توجهی با توجه به نوع دستگاه های به کار رفته و طرح آرایه های دستگاه ها وجود دارد. در اینجا، ما فرآیند به کار رفته برای ساختار صنعتی را به منظور توسعه تعداد کمی از دستگاه ها و حالات آرایه ای برای PFOW بر اساس موارد ارائه شده توسط اسناد ارسال شده توسط توسعه دهندگان در قالب بخشی از فرآیند صدور مجوز دریایی اسکاتلند تشریح کرده ایم. به منظور توسعه انرژی جزر و مدی، یک الگوریتم برای تعیین پیکربندی آرایه خاص سایت با در نظر گرفتن تعداد توربین ها، عمق آب، جهت جریانات جزر و مدی و توزیع فضایی انرژی جنبشی متوسط، توسعه یافته است. سایت های توسعه موج نیازمند چنین مکان های خاص دقیقی از دستگاه ها نبوده و طرح بندی های عمومی را می توان در بسیاری از حالات و بدون نیاز به مشخصه های منابع خاص سایت ایجاد کرد. پیش بینی شده که صنعت انرژی های تجدیدپذیر قادر به اتخاذ معیارهای انتخاب داده ما برای تضمین مدل های توسعه یافته برای ارزیابی تأثیرات محیطی د ارضای نیازهای کیفی تنظیم کننده خواهد بود. به طور مشابه، روش های توسعه یافته برای مشخص کردن انواع دستگاه ها و آرایه های عمومی برای محققین دولتی و آکادمیک مفید خواهند بود، محققینی که لزوماً مجبور به دسترسی به اطلاعات دقیق سایت و دستگاه ها نیستند.

The Orkney Islands and surrounding waters (known as the Pentland Firth and Orkney Waters Strategic Area, PFOW) contain a significant portion of Scotland's tidal and wave energy resource. This paper forms part of a wider study modelling tidal and wave processes, and planned renewable energy extraction, in PFOWusing 3D hydrodynamic and spectral wave numerical models. Such hydrodynamic models require a number of spatial data, i.e. high resolution bathymetry, model boundary conditions and measurements for model validation, which are hard to obtain in extreme environments such as PFOW. This paper examines the characteristics and selection criteria of the data used for the development of the models. Most of these data are freely available, and could form part of an open source marine renewable energy hydrodynamic modelling toolbox. In order to include the planned tidal and wave energy developments in the hydrodynamic models of the wider study, realistic tidal and wave device array scenarios are required. However, there is still considerable uncertainty regarding the type of devices that will be deployed and device array layouts. Here, we describe the process undertaken, in consultation with industry, to develop a small number of generic device types and array scenarios for the PFOW, based on insight provided by documentation submitted by developers as part of the Scottish marine licensing process. For tidal developments, an algorithm was developed to determine the site specific array configuration, taking into account the number of turbines, water depth, tidal current direction and the spatial distribution of mean kinetic energy. The wave development sites did not require such detailed site specific placement of devices, and the generic layouts could simply be constructed in most cases without the need for detailed site specific resource characterisation. It is anticipated that the renewable energy industry will be able to adopt our data selection criteria to ensure models developed for environmental impact assessments satisfy the quality requirements of the regulator. Similarly, the methodologies developed for characterising generic device types and array layouts will be useful to academia and government researchers, who do not necessarily have access to detailed device and site specific information.