يُخزّن المحيط الطاقة الشمسية عبر تأرجح الأمواج. تُحوّل العوامات على الأمواج الحركة إلى تيار كهربائي، لكن كفاءتها تعتمد على الشكل والموقع والضبط. في السابق، كانت هذه المعايير تُختار بشكل منفصل، متجاهلةً التأثير المتبادل في البحر الحقيقي.
نموذج جديد يدمج جميع الحسابات ويراعي عدم اليقين. يفحص البرنامج تصميم العوامات وتوزيعها ومقاومتها، ويختبرها في مختلف الأحوال الجوية، ليجد أقوى تكوين وأكثرها اكتنازًا. الإنتروبيا، كمقياس للفوضى، تُصبح مساعدًا في البحث عن الحل الأمثل. هذه الأداة الرياضية أتت من مجال الطيران: فقد استُخدمت سابقًا لحساب الاضطراب في المحركات.
يعود أصل التصميم المشترك إلى أعمال برنولي وأويلر، بينما وصف حركة الأمواج ستوكس.
كما كتبه المؤلفون، بالإنجليزية arXiv:2607.10962
In this paper, a multidisciplinary design optimization problem under uncertainty is formulated for wave energy converter array. An array of heaving point absorbers for grid-scale energy production with decision variables and parameters chosen from the coupled disciplines of geometry, hydrodynamics, layout, and trajectory optimization thus resulting in a control co-design formulation of the plant and the control together. We study the benefits of MDO as applied to WEC farm layout optimization. We vary the wave energy converter (WEC) dimensions, array layout, and control gain to minimize the power per volume. Uncertainty in the electrical power is handled using regression based on polynomial chaos expansion (PCE) method at each design iteration. Traditional WEC farm design optimization approaches often neglect the multidisciplinary, coupled nature of WECs and the inherent uncertainty in ocean wave conditions and control responses. This leads to designs that may under perform in real-world environments. In this work, we address this limitation by incorporating uncertainty directly into the design optimization process using the technique of polynomial chaos expansion (PCE) to quantify the variability of the performance due to uncertain wave environment.
موجة محيطية كبيرة بارتفاع مبنى من ثلاثة طوابق يمكنها حمل طاقة تكفي لتزويد قرية صغيرة بالكهرباء ليوم كامل.