جریان بهینه انرژی در واحد تولید همزمان با نگرش یکپارچه

واحدهای تولید همزمان (Co-generation) که یکی از منابع تولید همزمان برق و حرارت (CHP) و همچنین در برخی دیگر از کاربردها تولید همزمان برق، حرارت و برودت (CCHP) می باشند، یکی از اجزای اصلی واحدهای تاسیسات مشترک (Utility) به شمار میروند. همانطور که میدانیم برق و حرارت مورد نیاز واحدهای فرایندی ممکن است از منابع مختلفی مانند بویلرها، واحدهای بخاری، منابع خارجی و یا واحدهای تولید همزمان اشاره شده تامین گردند. با توجه به برخی از مشخصات عملیاتی و عملکردی، واحدهای تولید همزمان عمدتا به منابع دیگر ترجیح داده میشوند. یکی از پارامترهای مهم در انتخاب منبع تامین، هزینه تامین انرژی میباشد. از طرفی با توجه به وجود چندین نوع حامل انرژی چه در ورودی واحد و چه در خروجی، تعیین استراتژی عملیاتی از منظر هزینه و دستیابی به حداقل هزینه جریان انرژی در این واحدها دارای اهمیت خواهد بود. در مطالعه حاضر جریان انرژی در یک واحد تولید همزمان جهت تامین برق و حرارت با امکان تامین از منابع دیگر (برق از شبکه سراسری برق و حرارت از بویلر جداگانه) جهت دستیابی به جریان بهینه انرژی از نقطه نظر هزینه (هزینه منبع انرژی در سمت ورودی) بصورت عمومی بررسی و مدل میگردد. رویکرد و الگوی حاکم بر مطالعه نگرش یکپارچه می باشد. بدین معنی که تابع هدف و نیز قیود مربوطه بصورت یکپارچه و شامل هزینه تامین حامل های انرژی ورودی (برق و گاز) بصورت یکپارچه و در کنار هم می باشد. علیرغم در نظر گرفتن تابع خطی برای هزینه، بدلیل قیود غیر خطی حاکم بر مدل، با مسیله بهینه سازی غیر خطی مواجه و جهت حل آن از روشهای عددی با استفاده از حلگر MATLAB استفاده شده است. مدل بدست آمده بصورت موردی برای یک واحد تولید همزمان نصب شده در یکی از پالایشگاه های کشور و بر اساس پارامترهای واقعی آن توسعه و در شرایطمختلف عملیاتی بر حسب میزان بار (تقاضا) حرارت و توان و آرایش بهینه به منظور تامین انرژی مورد نیاز از منابع متنوع موجود بدست می آید. نتایج بدست آمده جهت تدوین استراتژی تامین منابع انرژی برای واحد تولید همزمان به منظور حداقل سازی هزینه تامین حامل های انرژی مذکور قابل استفاده خواهد بود.