سید محمد صادق زاده

امروزه تعداد ریز شبکه های توزیع رو به افزایش است . در این میان بهدلایل مختلف که در حوزه شبکه های هوشمند وبازار برق قابل توجیه است بهره برداری بهینه از این ریز شبکه ها دارای اهمیت بالایی می باشد. از طرفی وجود حوادث با شدت بالا دلایل ایجاد ریز شبکه ها در بسیاری از کشورها بوده است که اهمیت بهره برداری از ریز شبکه های چندگانه جهت مقابله با این حوادث را نشان میدهد. در این مقاله بهره برداری بهینه از ریز شبکه های به هم پیوسته جهت پاسخگویی به شرایط عادی و بحرانی مورد بررسی قرار گرفته است. از آنجا که ریز شبکه های چندگانه می توانند متصل به شبکه اصلی و نیز متصل به هم باشند بنابر این ایجاد شرایط بهره برداری مناسب ضمن حفظ مستقل بودن آنها مورد توجه می باشد. هدف در این مقاله بهینه سازی در شرایط قابلیت اطمینان شبکه می باشد. در این حالت کلید های بین ریز شبکه ها یکی از مواردی است که برای تامین شرایط بهینه سازی ریز شبکه ها مورد توجه است. در حضور منابع انرژی تجدید پذیر و تاثیرپذیری قابلیت اطمینان ناشی از این منابع، شبیه سازی با ایجاد سناریو و اعمال به برنامه بهینه سازی انجام شده است. تابع هدف بهینه سازی توسط یک الگوریتم تکاملی به نام تولید مثل غیر جنسی صورت گرفته است.

مطالعه حاضر به مدل سازی و بهینه یابی مصرف انرژی بخش صنعت کشور به صورت یک شبکه یک پارچه جریان انرژی (و با کمک مدل بهینه سازی جریان انرژی)، می پردازد. تعیین اولویت اجرای راهکارهای مدیریت انرژی در بخش صنعت و اثربخشی آن ها مهمترین دستاورد این مطالعه است. بر اساس نتایج حاصل و با فرض قیمت های یارانه ای سال های 1383 تا 1386، فروش انرژی در کشور، پتانسیل های اقتصادی صرفه جویی انرژی موتورهای الکتریکی، 8.5 درصد، کمپرسورهای هوای فشرده، 30 درصد و بویلرهای تامین بخار 10 درصد است. استفاده از چیلرهای جذبی، به جای انواع تراکمی برای تامین سرمایش، توصیه شده است. به دلیل پایین بودن ضریب کارآیی سیستم های جذبی، مصرف انرژی به شکل گاز طبیعی نسبت به مصرف انرژی به صورت برق، در سیستم تراکمی افزایش می یابد، اما با در نظر گرفتن بازده توزیع، انتقال و تولید برق، بیش از این میزان در مصرف سوخت نیروگاه ها کاهش مصرف انجام می گیرد. به کارگیری سیستم های جذبی به خصوص با استفاده از حرارت ارزان قیمت بازیافتی از نیروگاه ها، توصیه می شود. با اجرای راه کارهای صرفه جویی انرژی، بهره برداری مناسب از فرایندها و تجهیزات صنعتی و جایگزینی بهینه بین حاملی می توان به میزان 225 میلیارد کیلووات ساعت برق، 55.3 میلیون تن معادل نفت خام گازوئیل و 19.6 میلیون تن معادل نفت خام مازوت طی افق زمانی 20 ساله از مصارف انرژی کاست، اما بر مصرف گاز طبیعی به میزان 50 میلیارد متر مکعب افزوده خواهد شد. با احتساب قیمت های یارانه ای فروش انرژی، برنامه پیشنهادی موجب صرفه جویی اقتصادی به میزان 54.4 هزار میلیارد ریال در سال می شود. این در حالی است که هزینه اجرای اقدامات پیشنهادی در برنامه، محدود به 14.45 هزار میلیارد ریال در سال است، که نشان دهنده نسبت سود به هزینه 3.7 است. به طور حتم با احتساب هزینه های تمام شده عرضه انرژی و قیمت های غیریارانه ای انرژی، بر بزرگی این شاخص به میزان قابل توجهی افزوده خواهد شد.

در مقاله حاضر، روش آزمون استاندارد فن کویل ها تشریح و متوسط مصرف انرژی فن کویل های ساخت داخل بطریق تجربی و استاندارد تعیین شده است. با مقایسه شاخص مصرف انرژی ( وات/ دبی هوا یا وات / 1000 بی تی یو در ساعت) فن کویل های داخل و خارج، رده بندی فن کویل های ساخت داخل برای سه دوره سه ساله و برچسب انرژی آن پیشنهاد شده است.

بهینه سازی شبکه یکپارچه جریان انرژی از محل انرژی نهایی تا مصارف مفید و خدمات انرژی، انتخاب مناسب ترین فناوری ها و حامل های انرژی قابل جایگزین در کشور را امکان پذیر می سازد. هدف اصلی از ارائه این مقاله تدوین برنامه بلند مدت اجرای راهکارهای اقتصادی بهینه سازی مصرف انرژی در بخش های ساختمان و صنعت کشور است. برای این منظور، برآورد تقاضای مفید از جمله سرمایش، گرمایش، نیروی محرکه، هوای فشرده و مدلسازی تجهیزات انرژی بر فعال و غیر فعال بخش های ساختمان و صنعت صورت گرفته است. بر اساس نتایج برنامه، بهترین سیستم سرمایش برای مناطق گازرسانی شده، سیستم های جذبی گازسوز و برای مناطق کازرسانی نشده، کولر آبی با بر چسب رتبه A و B است. برای گرمایش استفاده از وسایل گاز سوز به خصوص بخاری گازسوز در اولویت است. استفاده از سیستم های گرمایش مرکزی گازی که دارای تقارن با سیستم گرمایش جذبی گاز سوز است، در اولویت دوم قرار دار. عایقکاری دیواره ها در ساختمان های ساخته شده و ساخته نشده تا سه برابر شدن هزینه عایقکاری دارای توجیه اقتصادی است. استفاده از پنجره های دو جداره در ساختمان های ساخته نشده و دو جداره کردن پنجره های ساختمان های ساخته شده استفاده از وسایل خانگی با بالاترین رتبه بر چسب انرژی و استفاده از لامپ های کم مصرف و فلورسنت دارای توجیه کامل اقتصادی است . اجرای این راهکارها در بخش ساختمان، کاهش 54 درصدی هزینه های مصرف انرژی و کاهش 15 درصدی هزینه های سرمایه گذاری به دلیل کاهش ظرفیت نصب تجهیزات گرمایشی و سرمایشی در اثر عایقکاری ساختمان را به دنبال دارد. استفاده از اکونومایزر، تله های بخار، تنظیم کننده سوخت به هوا، پیش گرمکن هوا، بازیافت آب گرم اتلافی و تولید همزمان برق و بخار در فرایندهای صنعتی، برای تءمین بخار، جایگزینی موتورهای با راندمان بالا به جای موتورهای استاندارد و استفاده از درایوهای کنترل در کاربردهایی که الگوی بار تغییرات بسیاری دارد، استفاده از کمپرسورهای رفت و برگشتی برای دبی های کمتراز 1000 لیتر بر ثانیه و کمپرسورهای سانتریفوژ برای دبی های بیش از 1000 لیتر بر ثانیه و به کارگیری چیلرهای جذبی به خصوص از نوع گاز سوز شعله مستقیم از اولویت های اقتصادی برنامه بهینه سازی است. با اجرای برنامه بهینه سازی بخش صنعتی، 8/11 درصد در مصرف سوخت صرفه جویی خواهد شد. این اقدامات به کاهش انتشار 198 میلیون تن CO2 ، و 370 هزار تن NOx و یک میلیون تن SO2 از آلاینده های زیست محیطی منتج خواهد شد.  

مقاله حاضر به مدل سازی پالایشگاه های نفت کشور به صورت تفکیک شده در سطح فرآیندهای پالایشگاه در مجموعه شبکه انرژی کشور می پردازد. هدف از تهیه این مدل تعیین الگوی بهینه پالایش نفت خام در کشور از دید کلان و برای افق زمانی 1383 لغایت 1408 شمسی است. بهینه سازی برای سناریوهای مختلف از متغیرهای برونزا شامل بازارهای جهانی انرژی، تقاضای داخلی و شاخص های اقتصاد کلان تکرار شده است. نتایج حاصل از بهینه سازی غالب سناریوها مؤید این نکته هـتند که با توجه به پتانسیل ها و ظرفیت های موجود، صادرات نفت خام بایستی به حداقل ممکن کاهش یافته و در مقابل با افزایش ظرفیت های پالایشگاهی، کشور به سمت صادرات سبک و میان تقطیر روی آورد. توسعه ظرفیت واحدهای تبدیل فرآورده های سنگین به سبک بخصوص واحدهای کراکینگ کاتالیستی از دیگر نتایج مهم این مطالعه است.