طراحی بهینه و مدیریت توان دو سطحی یک سیستم هیبرید انرژی مبتنی بر تولید همزمان برق و گرما

امروزه حضور گسترده منابع تولید تجدیدپذیر در کنار منابع تولید تجدید ناپذیر به همراه ذخیره سازهای انرژی بعنوان یک سیستم هیبرید انرژی بسیاری از مشکلات واحد تولید و ذخیره سازی انرژی را در سیستم های قدرت حل نموده است. مدیریت بهینه توان جهت افزایش قابلیت اطمینان و تامین پیوسته بار یکی از چالش های اساسی این سیستم ها می باشد. لذا با توجه به وجود سیستم های اصلی و پشتیبان، استفاده از یک استراتژی مدیریت توان بهینه و متناسب با ساختار سیستم ضروری می باشد. در این مقاله علاوه بر طراحی و بهینه سازی ابعاد سیستم، یک استراتژی مدیریت توان متناسب با ساختار سیستم هیبرید انرژی پیشنهادی با اهداف مختلفی از جمله تامین بار الکتریکی و حرارتی، بهینه سازی ابعاد سیستم، کاهش هزینه های ساخت، تولید و بهره برداری و افزایش ضریب نفوذ منابع تجدیدپذیر به منظور کاهش آلایندگی های زیست محیطی ارائه شده است. بدین منظور مدل ریاضی اجزای سیستم و فرمولبندی توان الکتریکی و حرارتی انجام شده و تابع هزینه چند هدفه با قیود متعدد فنی و اقتصادی به کمک روش بهینه سازی هوشمند ازدحام ذرات کمینه شده است. کارایی استراتژی مدیریت انرژی طراحی شده با استفاده از اطلاعات آب و هوایی شهر شیراز مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته و عملکرد مناسب سیستم را در تامین پیوسته بار الکتریکی و حرارتی در سناریوهای مختلف نشان داده شده است. همانطور که مشاهده می شود مقدار هزینه ها برای سیستم حرارتی و پیل سوختی به ۱۲۰۰۰۰۰ دلار کاهش یافته است.

کلیدواژه ها:

انرژی تجدیدپذیر ، تولید همزمان برق و گرما ، سیستم هیبرید انرژی ، مدیریت توان