مدل بهینه سازی چندهدفه تعرفه برق برای کاهش ناترازی انرژی با بهره گیری از سامانه های خورشیدی و ذخیره سازی در قالب مشارکت مناطق حاشیه نشین

در شرایط کنونی که ایران با چالش فزاینده ناترازی میان تولید و مصرف برق مواجه است، بهره گیری از انرژی خورشیدی به عنوان منبعی تجدیدپذیر، کم هزینه و بومی پذیر، به ویژه در مناطق حاشیه نشین شهری، می تواند راهکاری موثر برای کاهش این ناترازی باشد. این پژوهش با الهام از تجارب جهانی و تمرکز بر شهر مشهد، به طراحی و تحلیل یک مدل نوآورانه کسب وکار برای مشارکت اجتماعی در تولید انرژی خورشیدی و ذخیره سازی آن پرداخته است. مدل پیشنهادی، با تکیه بر الگوریتم ژنتیک و رویکرد بهینه سازی چندهدفه، به گونه ای طراحی شده است که با در نظر گرفتن منافع ذی نفعان مختلف شامل خانوارهای حاشیه نشین، سرمایه گذاران ذخیره ساز انرژی، دولت و صنایع تعرفه های بهینه خرید و فروش برق را تعیین نماید. در این سازوکار، برق خورشیدی تولیدشده در پشت بام منازل مناطق حاشیه نشین مستقیما به شبکه سراسری تزریق می شود و بخشی از آن در ذخیره سازهایی که عمدتا در ساختمان های مرتفع مناطق مختلف مستقرند، جهت پیک سایی ذخیره می گردد. دولت از طریق شرکت های برق این انرژی را با تعرفه مصوب از تولیدکنندگان کوچک خریداری کرده و در ساعات اوج مصرف برق با قیمت بهینه به مصرف کنندگان صنعتی، کشاورزی، تجاری و مسکونی عرضه می نماید. الگوریتم ژنتیک به کاررفته در این پژوهش، با درنظر گرفتن چهار تابع هدف شامل سود مشارکت کنندگان PV، سود ذخیره سازها، هزینه دولت و سود صنایع، موفق به یافتن تعرفه هایی شد که سود ماهانه مشارکت کننده در احداث PV را تا بیش از ۱ میلیون تومان و برای ESS تا حدود ۲.۵ میلیون تومان تضمین می کند. علاوه بر این، سیاست حمایت مالی دولت از طریق وام ۲۰ ساله با یک سال تنفس برای خانوارهای هدف مناطق حاشیه نشین و کم برخوردار، زمینه ساز مشارکت اجتماعی، اشتغال زایی پایدار و بازگشت مطمئن سرمایه خواهد بود. تحلیل نتایج نشان می دهد که اجرای این مدل می تواند حداقل ۲۰٪ از ناترازی فعلی شبکه برق کشور را کاهش داده، عدالت انرژی را محقق سازد و تاب آوری شبکه را در برابر تنش های مصرفی آینده افزایش دهد و پایداری شبکه برق را بهبود بخشد.

کلیدواژه ها:

مناطق حاشیه نشین ، انرژی خورشیدی ، ذخیره سازی انرژی ، مدل بهینه سازی چندهدفه ، ناترازی برق