رضا غفارپور

ارائه نیروگاه های نسل جدید تولید هم زمان برق و حرارت (CHP) با بازده های بالا و اندازه های متنوع در دهه اخیر باعث شده است تا بسیاری از مراکز صنعتی و شهری جهان به تولید غیرمتمرکز توان الکتریکی با استفاده از گاز طبیعی روی بیاورند. در این مقاله، این دست آورد فن آوری های جدید باهدف کاهش هزینه های تولید توان در یک دوره طولانی مدت مورد مطالعه قرار می گیرد. رشد روزافزون تمایل به استفاده از سیستم گرمایش ناحیه ای در سال های اخیر، در کنار پیشرفت-های حاصل شده در زمینه فن آوری مربوط به واحدهای CHP، باعث مطرح شدن هرچه بیش ترِ روش موسوم به «هاب انرژی» برای تأمین توان شده است. هاب انرژی روشی برای بهره برداری هم زمان از چند حامل مختلف انرژی برای تأمین بارهای موردنیاز الکتریکی، حرارتی و غیره است. در این روش، تمامی قابلیت های تجهیزات مختلف تأمین انرژی به طور بهینه برای کاهش هزینه های بهره برداری مورد استفاده قرار می گیرد. در این مقاله، فرمول بندی جدید و جامعی برای طراحی بهینه تجهیزات تحت این روش معرفی می شود که برخلاف روش های معمول، مشخصه دقیق کاری واحدهای CHPرا برای حل مسائل بهره برداری و طراحی بهینه به کار می گیرد. نتایج طراحی بر روی یک سیستم موردی ارائه شده و میزان کاهش در هزینه ها و تأثیر استفاده از مدل دقیق CHP در فرمول بندی مسأله مورد مطالعه قرار گرفته است.

بخش های مختلف شبکه قدرت تحت تأثیر عوامل مختلفی از جمله حوادث طبیعی و یا خطاهای پیش بینی نشده قرار دارند. این موضوع در زمینه تقویت شبکه-های موجود و یا طراحی شبکههای الکتریکی جهت تامین توان این مراکز دارای اهمیت است؛ بهطوریکه آمادگی سیستم برای بازیابی در کوتاهترین زمان ممکن و با کمترین خسارت افزایش یابد. هدف این مطالعه، افزایش امنیت تأمین انرژی الکتریکی در مراکز حساس با استفاده از منابع انرژی تجدید پذیر است بهطوریکه قیود فنی شبکه در کنار عدم قطعیت منابع انرژی و اولویت قطع بارهای حساس برآورده شوند. با توجه به حضور منابع تولید پراکنده و عدم قطعیت تولید توان آنها، روش های متداول بررسی امنیت تامین انرژی به طور مستقیم قابل اعمال نیستند. مدلسازی نهایی بر اساس الگوریتم رقابت استعماری، کاهش سناریو و پخش بار بهینه انجام شده است و برای ارزیابی کفایت تأمین انرژی مصرف کنندگان از مجموعه ای از مسئله های پخش بار بهینه استفاده شده است. مدل ارائه شده در محیط نرم افزارهای MATLAB و GAMS حل شده است و ترکیب بهینه منابع انرژی تجدید پذیر جهت جهت افزایش قابلیت اطمینان بدست آمده است. نتایج نهایی نشان دهنده کارایی الگوریتم پیشنهادی در طراحی مناسب منابع انرژی ترکیبی و افزایش قابل توجه امنیت تأمین انرژی الکتریکی است.