محمدصادق قاضی زاده

پیل های سوختی تجهیزات الکتروشیمیایی اند که با ترکیب هیدروژن و اکسیژن از طریق ایجاد بار الکتریکی در راستای یک غشا، برق تولید می کنند. پیل های سوختی، به عنوان بخشی از فناوری های پیشرفته امروزی، نقش بسیار مهمی در تأمین انرژی پاک و به ویژه برای توسعه حمل ونقل مبتنی بر هیدروژن خواهند داشت. از این رو، توسعه بازار پیل سوختی مستلزم کاهش قیمت آن است و این کاهش قیمت نیازمند افزایش تیراژ تولید است. در مطالعه مالی و اقتصادی تولید پیل سوختی با ظرفیت اسمی یک میلیون واحد در سال در ایران، بر اساس مفروضاتی که مطابق با استانداردهای یونیدو برای مدل سازی مالی و اقتصادی با نرم افزار کامفار است، مدل سازی انجام شده است. بر اساس مهم ترین شاخص ارزیابی مالی و اقتصادی طرح های صنعتی، میزان نرخ بازده داخلی به مراتب بیشتر از نرخ تنزیل تعریف شده است. همچنین شاخص دوره بازگشت سرمایه در دو حالت عادی و متحرک بین 4 تا 5 سال است که بعد از این دوره زمانی، میزان جریانات نقدی غیرمنفی می شود. علاوه بر این، نسبت های مالی گویای این مطلب است که پروژه تولید پیل سوختی فاقد هرگونه بدهی است. تحلیل حساسیت پروژه تولید پیل سوختی در شش حالت نیز از دیدگاه نرخ بازده داخلی و همچنین نقطه سربه سر توجیه پذیری مالی و اقتصادی پروژه را نشان می دهد.

در این مقاله ضمن معرفی و ارزیابی روش های مختلف تنظیم انحصار طبیعی برای تنظیم قیمت و تداوم عرضه خدمات شرکت های توزیع برق در ایران با استناد به ملاحظات کیفی، کارایی و انگیزشی، مدل تنظیم سقف قیمت به عنوان مناسب ترین روش تنظیم معرفی شد. عملیاتی کردن مدل تنظیم سقف قیمت، مستلزم تعیین مقدار مولفه های این روش است، از این رو، با استفاده از داده های 39 شرکت توزیع برق ایران در فاصله زمانی 1385 تا 1395 نسبت به تعیین مولفه های مدل تنظیم سقف قیمت مشتمل بر بهره وری هدف و کیفیت اقدام شد. با استفاده از روش مانده کارایی نسبت به تعیین مقدار بهره وری هدف مبادرت شد به این صورت که ابتدا با استفاده از روش های مرز تصادفی و تحلیل پوششی داد ه ها، میزان کارایی تعیین و سپس با توجه به مانده کارایی هر شرکت نسبت به تعیین مقدار بهره وری هدف برای یک دوره 5 ساله اقدام شد. علاوه بر این دو روش، میزان بهره وری هدف براساس شاخص مالم کوئیست و روش تفاضلی نیز تعیین شد. نتایج روش های استفاده شده، بهره وری هدف را در بازه 7/1 تا 3 درصد پیشنهاد می دهند. باتوجه به نتایج کارایی شرکت ها به منظور تشویق شرکت ها به بهبود عملکرد، نرخ رشد بهره وری هدف بالاتری برای بنگاه ها با کارایی پایین و برای بنگاه های کارا، نرخ بهره وری هدف پایین تری در نظر گرفته می شود. همچنین از نرخ انرژی عرضه نشده (ENS) و زمان لازم جهت برقراری انشعاب جدید به عنوان شاخص کیفیت استفاده و مقدار کیفیت هدف برای هر شرکت تعیین شد.

یکی از مهمترین چالش هایی که بهره برداران سیستم قدرت و متولیان بازار برق با آن درگیر هستند، کاهش اثر عدم قطعیت توان باد در بازار رقابتی است. در این پژوهش به کمک مدل مشارکت یکپارچه نیروگاه های بادی و تلمبه ذخیره ای در تسویه بازار انرژی و رزرو جنبه های مختلف هزینه های بهره برداری مقایسه شده است. همچنین نقش نیروگاه تلمبه ذخیره ای به عنوان ذخیره ساز در افزایش نفوذ توان باد در شبکه قدرت برررسی شده است. به علاوه، کاهش هزینه های بهره برداری، کاهش نیاز به ذخیره های چرخان و غیرچرخان در بهره برداری مشترک باد و ذخیره ساز اشاره شده است. جهت سادگی مسأله سیستم مورد آزمایش سه باسه، با حضور یک واحد تلمبه ذخیره ای و یک واحد بادی در طول دوره شبیه سازی 4 ساعت در نظر گرفته شده است.

ایران روزانه معادل 30 میلیون مترمکعب گاز طبیعی فلر را در میادین نفتی می سوزاند. با توجه به اهمیت استراتژیک این حوزه به دلیل عدم بهره برداری بهینه از حجم عظیمی از سرمایه ملی و شناخت منافع حاصل از سرمایه گذاری در آن، در این مطالعه، با استفاده از اطلاعات سری زمانی، متوسط تولید گازهای همراه نفت در 44 میدان نفتی واقع در خشکی کشور و با استفاده از مدل قیمت گذاری دارایی های سرمایه ای، فرصت های عمده سرمایه گذاری شامل گروه طرح های سرمایه گذاری (تزریق مجدد گاز به میادین نفتی، تولید برق در داخل و مصارف نهایی داخل) و گروه طرح های رقابتی سرمایه گذاری (تزریق مجدد گاز به میادین نفتی، تولید برق صادراتی، مصارف نهایی صادراتی) ارائه شده است. نتایج این مطالعه نشان می دهد که در دامنه تولید گازهای همراه کمتر از 3 میلیون مترمکعب در روز، اولویت سرمایه گذاری به ترتیب با تزریق مجدد به میادین نفتی، تولید برق و مصارف نهایی است در حالی که در دامنه های بیش از 3 میلیون مترمکعب تولید گاز همراه در روز، تولید برق به عنوان اولویت سرمایه گذاری نسبت به سایر گزینه های ممکن بشمار می رود.

استفاده از برنامه های مدیریت مصرف برق (Demand Side Management) یکی از روش های حفظ منافع مشترک جامعه، شرکت های برق و مصرف کنندگان انرژی الکتریکی است. برنامه های پاسخ گویی بار (Demand Response) در برگیرنده روش-هایی از برنامه های مدیریت مصرف برق است که به تغییر میزان مصرف در اثر تغییر در بازار اطلاق می شود. یکی از برنامه های پاسخ گویی بار که بر مبنای پرداخت تشویقی به مصرف کنندگان می باشد، برنامه پاسخ گویی بار اضطراری (Emergency Demand Response Programming) است. در این مقاله، به اجرای همزمان دو برنامه مشارکت واحدها با قید امنیت (Secutity Constraint Unit Commitment) و برنامه پاسخ-گویی بار اضطراری (EDRP) بهینه پرداخته شده است ضمن اینکه نسبت به پارامترهای مؤثر در برنامه EDRP، تحلیل حساسیت ارائه شده و نتایج بدست آمده مورد تحلیل قرار گرفته است. با توجه به اینکه اجرای همزمان مسأله مشارکت واحدها و برنامه پاسخ گویی بار یک مسأله پیچیده غیرخطی با متغیرهای پیوسته و گسسته می باشد، با استفاده از روش های خطی سازی از تکنیک برنامه ریزی خطی اعداد صحیح (Mix Integer Linear Programming) استفاده شده است. برای اجرای بهینه سازی از نرم افزار GAMS 23.6 استفاده شده که نرم افزار بسیار قوی در امر بهینه سازی می باشد. روش پیشنهادی بر روی شبکه 24 شین استاندارد IEEE-RTS اجرا شده و نتایج در ادامه مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است.

با توجه به رشد روزافزون تقاضای انرژی الکتریکی، لزوم برنامه ریزی توسعه انتقال (Transmission Expansion Planning=TEP) امری اجتناب ناپذیر می باشد. برنامه توسعه انتقال به معیارهای مختلفی وابسته است. در این مقاله، ابتدا به بررسی معیارهای موثر در برنامه ریزی توسعه انتقال پرداخته شده وسپس یک مدل برای TEP پیشنهاد گردیده است. در این مدل با استفاده روش تحلیل سلسله مراتبی (Analytical Hierarchy Process=AHP) و تکنیک آنتروپی که یکی از تکنیک های ارزیابی اوزان در روش تصمیم گیری چند شاخصه (MADM= Muli Atribute Decision Making) می باشد، به برنامه ریزی توسعه انتقال پرداخته شده است. برای این منظور، پنج معیار اساسی معرفی و با استفاده از روش پیشنهادی AHP و تکنیک آنتروپی به بهینه سازی مسأله TEP پرداخته می شود. برای بررسی کارایی الگوریتم پیشنهادی، روش مذکور بر روی شبکه 14 شین IEEE پیاده سازی شده است.

اخیرا بحث های مربوط به انرژی و موضوع گرم شدن جهانی منجر شده است که استفاده از انرژی های نو به شدت مورد توجه قرار بگیرد. یکی از گزینه های مناسب برای این منظور استفاده ازCCHPبا محرکه اولیه پیل سوختی می باشد. مهمترین مزیت سیستم های CCHP کارائی بالا و آلودگی کم شان می باشد. محرکه های سیستم های تولید همزمان می تواند موتور گازسوز، میکرو توربین، پیل سوختی و یا موتور استرلینگ باشد. در بین محرکه های اولیه پیل سوختی به دلیل بازده بالا، آلودگی بسیار کم ، نداشتن قطعات متحرک، مدولار بودن و داشتن رنج های گسترده بهترین گزینه برای CCHPمی باشد. در این مقاله برای یک آپارتمان نمونه در تهران با در دست داشتن دیماند حرارتی، سرمایی و الکتریکی و با ارزیابی اقتصادی ظرفیت بهینه و رژیم کاری پیل سوختی در چهار سناریو مختلف تعیین شده است. سناریوها بر اساس مشخصات وضعیت کنونی و آینده پیل سوختی و با در نظر گرفتن هزینه آلاینده های اجتماعی تعریف شده است. مسئله با هدف ماکزیمم کردن ارزش فعلی خالص با روش حل غیر خطی آمیخته با عدد صحیح حل شده است. و همچنین ظرفیت بهینه و رژیم کاری بویلر کمکیو چیلر جذبی بدست آمده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که استفاده از پیل سوختی در شرایط کنونی اقتصادی نیست ولی در آینده نزدیک و یا با در نظر گرفتن هزینه اجتماعی آلاینده ها اقتصادی خواهد بود. در پایان کارایی طرح در سناریوهای مختلفی با توجه به تغییراتپارامترهای مهم (قیمت سوخت، قیمت برق فروشی به شبکه و هزینه سرمایه گذاری) مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که تغییر این پارامترها تاثیر بسزای روی عملکرد سیستم دارند.