شبیه سازی و تحلیل عملکرد سیستم های فتوولتائیک در تامین بار الکتریکی واحدهای مسکونی رویکردی بر مدیریت انرژی

با گسترش مفهوم ریزشبکه ها و لزوم گذار به سمت انرژی های پاک ادغام سیستم های فتوولتائیک (PV) در بخش مسکونی به عنوان یک راهکار کلیدی در مدیریت سمت تقاضا مطرح شده است. هدف از این پژوهش توسعه یک مدل شبیه سازی دقیق جهت تحلیل تراز انرژی و ارزیابی عملکرد سیستم های خورشیدی در پاسخگویی به بار غیر خطی واحدهای مسکونی است. در این راستا، با بهره گیری از توان محاسباتی زبان برنامه نویسی Python و کتابخانه های تخصصی Pandas و NumPy یک سیستم مدیریت انرژی (EMS) طراحی شده است که تعاملات بین تولید تولیدات خورشیدی و پروفیل بار دوکوهانه (Bimodal) را در گام های زمانی یک ساعته مدل سازی می کند. یافته های شبیه سازی نشان می دهد که علیرغم انطباق مطلوب تولید با بارهای میانی روز، ناهماهنگی زمانی در ساعات پیک شامگاهی منجر به چالش های عملیاتی در نرخ خود مصرفی (Self-consumption) می گردد. نتایج این تحقیق ضمن تبیین پتانسیل سیستم های PV در پیک سایی (Peak shaving) و کاهش وابستگی به شبکه سراسری در ساعات تابش، بر ضرورت استفاده از الگوریتم های بهینه سازی و سیستم های ذخیره ساز جهت مدیریت پدیده منحنی (اردکی) (Duck Curve) در خانه های هوشمند تاکید دارد. روش شناسی ارائه شده در این مقاله بستری انعطاف پذیر برای تحلیل های اقتصادی-فنی و طراحی استراتژی های کنترل پیش بین در ریز شبکه های شهری فراهم می آورد.

کلیدواژه ها:

مدیریت انرژی ، سیستم های فتوولتائیک ، شبیه سازی ، پایتون ، ریز شبکه مسکونی ، پیک سایی