بهینه سازی چندهدفه سیستمهای ترکیبی خانگی Off-grid مبتنی بر بیوگاز و Bio-LPG با استفاده از مدلهای یادگیری ماشین

نظام افزایش تقاضای انرژی، محدودیت منابع فسیلی و ضرورت کاهش انتشار گازهای گلخانه ای موجب شده است که توسعه سیستمهای انرژی پایدار به ویژه در مقیاس خانگی و مناطق فاقد شبکه برق به یکی از اولویت های مهم پژوهشی تبدیل شود. در این میان سیستمهای ترکیبی Off-grid مبتنی بر منابع تجدیدپذیر و سوخت های زیستی مانند بیوگاز و Bio-LPG به عنوان راهکاری موثر برای تامین انرژی پایدار و کم کربن مطرح شده اند. هدف این پژوهش ارائه یک چارچوب هوشمند برای بهینه سازی چندهدفه سیستمهای ترکیبی خانگی Off-grid مبتنی بر بیوگاز و Bio-LPG با استفاده از مدل های یادگیری ماشین است که بتواند همزمان هزینه، راندمان انرژی و اثرات زیست محیطی را بهینه سازی کند. روش تحقیق به صورت مروری تحلیلی انجام شده و با بررسی مطالعات معتبر داخلی و خارجی ساختار سیستم های هیبریدی، فناوری های تولید بیوگاز و Bio-LPG، الگوریتم های بهینه سازی چندهدفه و کاربردهای یادگیری ماشین در مدیریت انرژی مورد تحلیل قرار گرفته است. همچنین یک چارچوب مفهومی هوشمند شامل لایه تولید، انرژی، ذخیره سازی، مدیریت انرژی، پیش بینی بار و تولید و تصمیم گیری مبتنی بر هوش مصنوعی توسعه داده شده است. یافته های پژوهش نشان می دهد که ترکیب منابع انرژی تجدیدپذیر با سوخت های زیستی و سیستم های کنترل هوشمند می تواند به طور قابل توجهی قابلیت اطمینان سیستم را افزایش داده و هزینه های عملیاتی را کاهش دهد. همچنین استفاده از مدل های یادگیری ماشین در پیش بینی بار و تولید انرژی موجب بهبود تصمیم گیری و افزایش بهره وری سیستم می شود. نتایج مطالعات پیشین نیز تایید می کند که رویکردهای چندهدفه در مدیریت انرژی امکان ایجاد تعادل میان اهداف اقتصادی، فنی و زیست محیطی را فراهم می سازد. در نتیجه گیری می توان بیان کرد که چارچوب پیشنهادی این پژوهش قادر است به عنوان یک مدل جامع برای توسعه سیستم های انرژی خانگی Off-grid مورد استفاده قرار گیرد و نقش مهمی در حرکت به سوی سیستم های انرژی پایدار، هوشمند و کم کربن ایفا کند.

کلیدواژه ها:

سیستمهای Off-grid ، بیوگاز ، Bio-LPG ، بهینه سازی چندهدفه ، یادگیری ماشین