طراحی بهینه سیستم یکپارچه فتوولتائیک- حرارتی با در نظر گرفتن عدم قطعیت در میزان تقاضای انواع بارهای الکتریکی و حرارتی با استفاده الگوریتم چندهدفه خفاش

در این پژوهش، طراحی بهینه یک سیستم انرژی ترکیبی فتوولتائیک-حرارتی (PVT) به منظور تامین بارهای متغیر الکتریکی، حرارتی و برودتی یک ساختمان نمونه انجام شده است. این سیستم شامل کلکتور یکپارچه PVT، چیلرهای جذبی و تراکمی، پمپ حرارتی، منبع ذخیره حرارتی و اتصال به شبکه برق می باشد. برای در نظر گرفتن نوسانات واقعی، عدم قطعیت در تقاضای بارها با استفاده از سناریوهای احتمالاتی مدل سازی شده است. فرایند بهینه سازی چندهدفه با هدف کمینه سازی همزمان هزینه سالیانه کل سیستم و میزان آلایندگی زیست محیطی، با استفاده از الگوریتم خفاش در محیط MATLAB پیاده سازی شده است. نتایج نشان می دهد که استفاده از تجهیزات مبتنی بر انرژی های تجدیدپذیر از جمله کلکتور PVT باعث کاهش آلاینده ها می گردد، هرچند که ممکن است هزینه های سرمایه گذاری و نگهداری را افزایش دهد. همچنین مشخص شد که فروش برق مازاد تولیدی به شبکه در ساعات اوج مصرف، سودآوری بیشتری نسبت به مصرف داخلی دارد. پیکربندی بهینه سیستم شامل میکروتوربین گازی، چیلر جذبی تک اثره، منبع ذخیره حرارتی و اتصال دوطرفه به شبکه، کمترین هزینه عملیاتی و کمترین آلودگی زیست محیطی را به همراه دارد. این مطالعه بر اهمیت در نظر گرفتن عدم قطعیت و یکپارچه سازی انرژی های تجدیدپذیر در طراحی سیستم های انرژی پایدار تاکید دارد.

کلیدواژه ها:

سیستم فتوولتائیک-حرارتی (PVT) ، تولید همزمان انرژی ، بهینه سازی چندهدفه ، الگوریتم خفاش ، عدم قطعیت در بار ، سیستم هیبرید انرژی ، انتشار کربن ، ذخیره سازی حرارتی ، شبکه برق دوسویه