حسین کاظمی کارگر

در این مقاله، طراحی بهینه سیستم انرژی ترکیبی خورشیدی- بادی- دیزلی با ذخیره سازی باتری به منظور برق رسانی به روستای ارسون واقع در شهرستان خلخال ( استان اردبیل) انجام می گیرد. روستای مورد نظر دارای 35 خانوار است که میانگین مصرف انرژی روزانه آن KWh 4/63 برآورد شده است. هدف از این طراحی، کمینه سازی هزینه احداث کل سیستم پیشنهادی با در نظر گیری شاخص قابلیت اطمینان LPSP است که توسط الگوریتم رقابت استعماری انجام می گیرد. در این مقاله، هزینه سیستم های خورشیدی- دیزلی، بادی- دیزلی و خورشیدی- بادی-دیزلی با توجه به اطلاعات هواشناسی منطقه مورد نظر با یکدیگر مقایسه شده و سیستم بهینه معرفی می گردد. سپس به منظور دستیابی به نتایج بهینه تر و عملی تر سیستم پیشنهادی در نرم افزار HOMER نیز تحلیل می شود. در نهایت، نمودار های مربوط به نحوه کارکرد و تامین بار هریک از اجزای سیستم ترکیبی، نمودار SOC بانک باتری و نمودار قابلیت اطمینان سیستم ارائه شده و هزینه مصرف سوخت در سیستم پیشنهادی و سیستم دیزلی ارائه می شود.

در این مقاله، کمینه سازی هزینه نهایی نیروگاه ترکیبی مستقل از شبکه قدرت، هدف مورد بررسی می باشد. این نیروگاه از ترکیب واحدهای برق آبی کوچک، سیستم فتوولتائیک، توربین های بادی بر پایه ذخیره سازی هیدروژن و استفاده از هیدروژن در پیل سوختی به منظور تأمین برق مورد نیاز ایستگاه پمپاژ آب سد سبلان به مزارع واقع در اطراف این سد پیشنهاد می شود. سیستم مورد بررسی با طول عمر 20 ساله بوده و محاسبات مربوط به قابلیت اطمینان سیستم نیز در این مقاله اعمال شده است. اطلاعات مربوط به دبی آب خروجی از دریچه سد و شدت تابش خورشیدی و وزش باد از نزدیک ترین ایستگاه هواشناسی منطقه اخذ و در شبیه سازی اعمال شده است. مقایسه دو سیستم ترکیبی برق آبی، بادی، خورشیدی و هیدروژنی، و سیستم فوق بدون استفاده از سیستم برق آبی در این مقاله انجام شده است. کاهش هزینه احداث نیروگاه درکنار بهبود قابلیت اطمینان کل سیستم و نیز کاهش هزینه کل انرژی تولیدی، از مزایای اضافه کردن سیستم برق آبی به سیستم ترکیبی بادی، خورشیدی و هیدروژنی در منطقه مورد مطالعه محسوب می شود. به منظور بهبود زمان بازدهی مساله، از یک مدل تقریبی قابلیت اطمینان در این مقاله استفاده شده است. برای یافتن ظرفیت بهینه سیستم ترکیبی پیشنهادی از الگوریتم تجمعی زنبور عسل استفاده شده است. در ادامه، برای ارزیابی صحت و دقت الگوریتم پیشنهادی، نتایج حاصله با نتایج حاصل از نرم افزار HOMER مقایسه شده است. ارزیابی نتایج حاکی از دقت و کارایی مناسب الگوریتم تجمعی زنبور عسل در تعیین ظرفیت بهینه سیستم ترکیبی برق آبی، بادی، خورشیدی و هیدروژنی در مقایسه با نرم افزار HOMER است.