مدل بهینه سازی سیستم ترکیبی انرژی خورشیدی و بادی

رشد جمعیت، بحران انرژی و گرمایش زمین باعث شده که مردم به جای سوخت های فسیلی، به دنبال انرژی های پاک و ارزان، همچون انرژی های تجدید پذیر باشند. انرژی های خورشیدی و بادی، دسترسی بالایی دارند. اما به علت وابستگی به آب و هوا، دچار کمبود و یا مازاد توان می شوند. استفاده ترکیبی از انرژی های تجدید پذیر به همراه باتری، پیل سوختی و ژنراتور دیزلی، اطمینان سیستم را افزایش می دهد. در این مطالعه، یک مدل MILP ارائه شده که بهترین پیکربندی اجزای سیستم را بوسیله بهینه سازی سه معیار مالی، زیست محیطی و قابلیت اطمینان، دریک تابع هدف بدست می آورد. این مدل با استفاده از داده های آب و هوایی روستای معلمان، توسط الگوریتم های ICA و CPLEX، در نرم افزارهای GAMS و MATLAB حل شده است. نرم افزار GAMS پاسخ های بهتری را در زمانی کوتاهتر، ارائه کرده است. هفت حالت برای پیکربندی های مختلف اجزا در نظر گرفته شده تا اهمیت ترکیب مولدها و حضور ذخیره سازهای انرژی را مشخص کند. در این منطقه برای جمعیت مفروض، استفاده از پیل های سوختی در هیچ کدام از حالت ها توصیه نشده است. در سیاست رقابت آزاد، سیستم خورشیدی-دیزلی ارزانترین قیمت برق را حتی نسبت به استفاده تکی از ژنراتورهای دیزلی داراست. عدم استفاده از ژنراتورهای دیزلی، قیمت برق را بیش از سه برابر حالت بهینه افزایش می دهد، پس ناگزیر به استفاده از ژنراتورهای دیزلی هستیم. دولت می تواند با اعطای یارانه ای تقریبا معادل ۳۰% از درآمد تولید برق، سرمایه گذاران را تشویق کند تا با استفاده از سیستم خورشیدی-بادی-باتری-دیزلی، سهم برق تجدید پذیر را از ۲۷٪ به ۶۳٪ برسانند. استفاده از دستاوردهای این تحقیق در تعیین پیکربندی بهینه ادوات تجدیدپذیر و قیمت حمایتی دولت از سیستم در حالت متصل به شبکه نیز می تواند مفید باشد.

کلیدواژه ها:

انرژی بادی ، انرژی خورشیدی ، سیستم های هیبریدی انرژی ، اندازه یابی ، بهینه سازی