Assessing the Complementarity of Wind and Solar Energy in Kentucky
- 1. Mehran University of Engineering and Technology
- 2. University of Louisville
Description
Recently, there has been a push by countries to diversify their energy mix considering various factors. In this regard, there have been several studies conducted to assess the potential for using sources such as wind and solar to generate supplemental energy to the already present energy generation setup. In this regard, this study explores the potential of wind for the Commonwealth of Kentucky. To perform this study, wind data were sourced for eight locations across Kentucky from the publicly accessible wind speed information present at Weather Underground for the years 2020–2021 (two years). An analysis was performed concerning the seasonal, monthly, and hourly variation in the wind speed so as to identify the expected times of sufficient wind energy generation. Moreover, a comparison of the collected data was performed with data from a home-based weather station as well as a deployed wind turbine to validate the variation pattern of the publicly sourced data. Finally, in order to investigate the variation patterns of wind and solar energy sources, a comparative analysis was also performed using data from a solar power generation plant in Kentucky. A seasonal and monthly complementarity was observed between the wind and solar energy. However, when considering daily patterns, the wind was found to follow solar generation with an offset. While further research is required, this analysis indicates that it is possible to deploy wind energy power generation projects in the Commonwealth of Kentucky. The seasonal complementary behavior of wind and solar energy can be used along with battery storage in conjunction with natural gas to provide a diversified electricity generation portfolio.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
في الآونة الأخيرة، كانت هناك دفعة من البلدان لتنويع مزيج الطاقة لديها مع مراعاة عوامل مختلفة. في هذا الصدد، أجريت العديد من الدراسات لتقييم إمكانية استخدام مصادر مثل الرياح والطاقة الشمسية لتوليد طاقة تكميلية لإعداد توليد الطاقة الحالي بالفعل. في هذا الصدد، تستكشف هذه الدراسة إمكانات الرياح لكومنولث كنتاكي. لإجراء هذه الدراسة، تم الحصول على بيانات الرياح لثمانية مواقع في جميع أنحاء كنتاكي من معلومات سرعة الرياح المتاحة للجمهور الموجودة في Weather Underground للأعوام 2020–2021 (سنتان). تم إجراء تحليل بشأن التباين الموسمي والشهري والساعي في سرعة الرياح لتحديد الأوقات المتوقعة لتوليد طاقة الرياح الكافية. علاوة على ذلك، تم إجراء مقارنة للبيانات التي تم جمعها مع بيانات من محطة أرصاد جوية منزلية بالإضافة إلى توربين رياح تم نشره للتحقق من صحة نمط الاختلاف للبيانات ذات المصادر العامة. أخيرًا، من أجل التحقيق في أنماط تباين مصادر طاقة الرياح والطاقة الشمسية، تم إجراء تحليل مقارن أيضًا باستخدام بيانات من محطة لتوليد الطاقة الشمسية في كنتاكي. ولوحظ وجود تكامل موسمي وشهري بين طاقة الرياح والطاقة الشمسية. ومع ذلك، عند النظر في الأنماط اليومية، وجد أن الرياح تتبع توليد الطاقة الشمسية بإزاحة. في حين أن هناك حاجة إلى مزيد من البحث، يشير هذا التحليل إلى أنه من الممكن نشر مشاريع توليد طاقة الرياح في كومنولث كنتاكي. يمكن استخدام السلوك التكميلي الموسمي لطاقة الرياح والطاقة الشمسية جنبًا إلى جنب مع تخزين البطارية جنبًا إلى جنب مع الغاز الطبيعي لتوفير محفظة متنوعة لتوليد الكهرباء.Translated Description (French)
Récemment, les pays ont poussé à diversifier leur bouquet énergétique en tenant compte de divers facteurs. À cet égard, plusieurs études ont été menées pour évaluer le potentiel d'utilisation de sources telles que l'éolien et le solaire pour générer de l'énergie supplémentaire à la configuration de production d'énergie déjà présente. À cet égard, cette étude explore le potentiel du vent pour le Commonwealth du Kentucky. Pour réaliser cette étude, les données sur le vent ont été obtenues pour huit endroits à travers le Kentucky à partir des informations sur la vitesse du vent accessibles au public présentes à Weather Underground pour les années 2020–2021 (deux ans). Une analyse a été réalisée concernant la variation saisonnière, mensuelle et horaire de la vitesse du vent afin d'identifier les temps prévus pour une production suffisante d'énergie éolienne. De plus, une comparaison des données collectées a été effectuée avec les données d'une station météorologique à domicile ainsi que d'une éolienne déployée pour valider le modèle de variation des données de source publique. Enfin, afin d'étudier les modèles de variation des sources d'énergie éolienne et solaire, une analyse comparative a également été effectuée à l'aide des données d'une centrale de production d'énergie solaire dans le Kentucky. Une complémentarité saisonnière et mensuelle a été observée entre l'énergie éolienne et solaire. Cependant, en considérant les schémas quotidiens, on a constaté que le vent suivait la génération solaire avec un décalage. Bien que des recherches supplémentaires soient nécessaires, cette analyse indique qu'il est possible de déployer des projets de production d'énergie éolienne dans le Commonwealth du Kentucky. Le comportement complémentaire saisonnier de l'énergie éolienne et solaire peut être utilisé avec le stockage par batterie en conjonction avec le gaz naturel pour fournir un portefeuille de production d'électricité diversifié.Translated Description (Spanish)
Recientemente, ha habido un impulso por parte de los países para diversificar su combinación energética teniendo en cuenta varios factores. En este sentido, se han realizado varios estudios para evaluar el potencial de uso de fuentes como la eólica y la solar para generar energía complementaria a la configuración de generación de energía ya existente. En este sentido, este estudio explora el potencial del viento para la Mancomunidad de Kentucky. Para realizar este estudio, los datos eólicos se obtuvieron de ocho ubicaciones en todo Kentucky a partir de la información de velocidad del viento de acceso público presente en Weather Underground para los años 2020–2021 (dos años). Se realizó un análisis sobre la variación estacional, mensual y horaria de la velocidad del viento para identificar los tiempos esperados de generación de energía eólica suficiente. Además, se realizó una comparación de los datos recopilados con datos de una estación meteorológica doméstica, así como de una turbina eólica desplegada, para validar el patrón de variación de los datos de origen público. Finalmente, para investigar los patrones de variación de las fuentes de energía eólica y solar, también se realizó un análisis comparativo utilizando datos de una planta de generación de energía solar en Kentucky. Se observó una complementariedad estacional y mensual entre la energía eólica y la solar. Sin embargo, al considerar los patrones diarios, se encontró que el viento seguía la generación solar con un desplazamiento. Si bien se requiere más investigación, este análisis indica que es posible implementar proyectos de generación de energía eólica en la Mancomunidad de Kentucky. El comportamiento complementario estacional de la energía eólica y solar se puede utilizar junto con el almacenamiento en batería junto con el gas natural para proporcionar una cartera diversificada de generación de electricidad.Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تقييم تكامل طاقة الرياح والطاقة الشمسية في كنتاكي
- Translated title (French)
- Évaluation de la complémentarité de l'énergie éolienne et solaire au Kentucky
- Translated title (Spanish)
- Evaluación de la complementariedad de la energía eólica y solar en Kentucky
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4400200672
- DOI
- 10.3390/en17133226
References
- https://openalex.org/W2222420182
- https://openalex.org/W2900512103
- https://openalex.org/W3201544807
- https://openalex.org/W4200365226
- https://openalex.org/W4225143803
- https://openalex.org/W4226374856
- https://openalex.org/W4283802022
- https://openalex.org/W4382986917
- https://openalex.org/W4389816764
- https://openalex.org/W4390948292
- https://openalex.org/W4392188960