Marine Tidal and Wave Energy Converters: Technologies, Conversions, Grid Interface, Fault Detection, and Fault-Tolerant Control

پتانسیل جهانی تولید برق از جریان‌های جزر و مدی دریایی، امواج یا بادهای فراساحلی بسیار زیاد است. ضریب بار بالای ناشی از خواص سیال و ویژگی‌های منابع قابل پیش‌بینی، منابع انرژی جزر و مدی و موجی را برای تولید برق جذاب و سودمند و در مقایسه با سایر انرژی‌های تجدیدپذیر سودمند می‌سازد. این فناوری‌ها به تازگی در حال رسیدن به قابلیت فنی و اقتصادی هستند تا در آینده نزدیک به منابع انرژی تجاری بالقوه تبدیل شوند. در حالی که در حال حاضر تنها چند پروژه کوچک وجود دارد، این فناوری به سرعت در حال پیشرفت است و پتانسیل بسیار زیادی برای تولید برق فله دارد. علاوه بر این، معاهدات بین‌المللی مرتبط با کنترل آب و هوا و کاهش منابع سوخت‌های فسیلی، ما را تشویق کرده‌اند که انرژی را به‌طور پایدار از چنین منابع تجدیدپذیر دریایی مهار کنیم. چندین پروژه نمایشی برای جذب انرژی های جزر و مد و امواج برنامه ریزی شده است. تعدادی از این پروژه ها در حال حاضر به مرحله نسبتاً بالغ رسیده اند و در آستانه اتمام هستند. با این حال، دنیای آکادمیک اطلاعات بسیار کمی در مورد این فناوری ها فراتر از اصول اولیه تبدیل انرژی آنها دارد. در حالی که تاکید تحقیقات بیشتر بر روی هیدرودینامیک و طراحی توربین است، فعالیت های بسیار محدودی در جنبه های رابط تبدیل توان، کنترل و کیفیت توان مشاهده می شود. با توجه به این حوزه تحقیقاتی نوظهور و امیدوارکننده، این کتاب با هدف ارائه نتایج اخیر، در خدمت ارتقای یکپارچه سازی موفق انرژی های تجدیدپذیر دریایی در شبکه یا ریزشبکه های مستقل است.

The worldwide potential of electric power generation from marine tidal currents, waves, or offshore winds is enormous. The high load factor resulting from the fluid properties and the predictable resource characteristics make tidal and wave energy resources attractive and advantageous for power generation and advantageous when compared to other renewable energies. The technologies are just beginning to reach technical and economic viability to make them potential commercial power sources in the near future. While only a few small projects currently exist, the technology is advancing rapidly and has huge potential for generating bulk power. Moreover, international treaties related to climate control and dwindling fossil fuel resources have encouraged us to harness energy sustainably from such marine renewable sources. Several demonstrative projects have been scheduled to capture tidal and wave energies. A number of these projects have now reached a relatively mature stage and are close to completion. However, very little is known to the academic world about these technologies beyond the basics of their energy conversion principles. While research emphasis is more towards hydrodynamics and turbine design, very limited activities are witnessed in power conversion interface, control, and power quality aspects. Regarding this emerging and promising area of research, this book aims to present recent results, serving to promote successful marine renewable energies integration to the grid or to standalone microgrids.