مسعود علیلو

مدیریت انرژی سالانه در ریزشبکه ها به طور قابل توجهی می تواند وابستگی این شبکه ها به شبکه اصلی برق را کاهش دهد. این رویکرد بهینه سازی، امکان استفاده بهتر از انرژی مازاد تولید شده در سطح محلی یا ذخیره شده را، برای تأمین نیازهای انرژی در دوره های زمانی دیگر فراهم می کند. این مقاله به بررسی یک روش چندهدفه نوآورانه برای مدیریت سالیانه انرژی در ریزشبکه های هوشمند پرداخته است. ریزشبکه مورد مطالعه، یک شبکه برق متشکل از خانه های مسکونی کوچک با الگوهای مصرف تصادفی در فصل ها و روزهای مختلف سال است. همچنین مدل سازی احتمالاتی توربین های بادی و پنل های فتوولتائیک در این تحلیل گنجانده شده است. از یک سیستم ذخیره ساز الکتریکی مبتنی بر سدیم-گوگرد نیز برای مدیریت انرژی استفاده می شود. مدیریت انرژی در دو سناریو شامل مدیریت روزانه در طول یک سال و مدیریت سالیانه مورد بررسی قرار می گیرد. شاخص های اقتصادی و زیست محیطی به عنوان توابع هدف مسئله مدیریت انرژی ریزشبکه مدنظر قرار گرفته شده اند که با استفاده از ترکیب الگوریتم هوشمند چندهدفه چندوجهی و روش تصمیم گیری فازی بهینه سازی می شوند. نتایج عددی حاصل از اجرای این روش در یک ریزشبکه نمونه نشان می دهد که عملکرد آن مناسب بوده و به طور قابل ملاحظه ای معیارهای اقتصادی و زیست محیطی شبکه را بهبود بخشیده است. به طور کلی، این رویکرد منجر به افزایش بهره وری ریزشبکه هوشمند شده است.

در این پژوهش، روشی محاسباتی برای رده بندی مصرف انرژی سیستم روشنایی در ساختمان ها ارائه شده است. به منظور رده بندی مصرف سیستم روشنایی ساختمان، ابتدا با استفاده از روش لومن مبتنی بر شاخص فضا، شدت روشنایی فضاهای مختلف ساختمان مدل سازی می شود. سپس، شاخص نسبت انرژی روشنایی ساختمان با توجه به نسبت شدت روشنایی ساختمان مورد مطالعه به شدت روشنایی ساختمان استاندارد مدل سازی می شود. به منظور کاربردی تر کردن روش پیشنهادی، پارامترهای زمانی و مکانی نیز در رابطه نسبت انرژی روشنایی ساختمان در نظر گرفته می شود. به عبارت دیگر، نسبت انرژی روشنایی ساختمان با در نظر گرفتن مصرف انرژی در طول روز، مصرف انرژی در طول شب، مدت زمان در دسترس بودن نور خورشید در روزهای مختلف سال، شرایط آب و هوایی و متراژ فضاهای مختلف ساختمان مدل سازی می شوند. در نهایت، با پیاده سازی نسبت انرژی روشنایی ساختمان و بیان نحوه محاسبه پارامترهای مختلف آن، رده بندی مصرف انرژی سیستم روشنایی ساختمان با استفاده از رده های انرژی A+++ تا G ارائه می شود. با توجه به نتایج پژوهش و رده بندی ارائه شده، اگر مصرف انرژی سیستم روشنایی یک ساختمان حداکثر 10 درصد بیشتر از مصرف سیستم روشنایی ساختمان استاندارد باشد، شایستگی برخورداری از برچسب انرژی A را دارا است.

میزان استفاده از تجهیزات اداری برای انجام امور اداری مختلف، روز به روز با پیشرفت تکنولوژی در حال افزایش است. خرید تجهیزات کم مصرف و بهره برداری مناسب از آنها باعث کاهش مصرف انرژی سیستم الکتریکی و هزینه برق ساختمان اداری خواهد شد. از این رو، در این مقاله، انتخاب بهینه تجهیزات اداری متداول جهت بهبود شاخص های فنی و اقتصادی ساختمان اداری مورد مطالعه قرار گرفته می شود. میزان مصرف انرژی الکتریکی، سرعت و هزینه های خرید و بهره-برداری تجهیزات از جمله معیارهای فنی و اقتصادی تجهیزات اداری هستند که با استفاده از روش چرخه هزینه عمر در تعیین بهینه ترین تکنولوژی آنها مورد نظر قرار گرفته می شوند. در نهایت با شبیه سازی عددی در نرم افزار متلب، مناسب ترین تکنولوژی جهت تجهیز کردن ساختمان اداری انتخاب می شود. سه طول دوره بهره برداری 1، 10 و 20 سال که از مبدا زمانی سال 1400 هجری شمسی شروع می شوند، به عنوان طول دوره های مطالعاتی پژوهش در نظر گرفته شده اند. روش-هایی به جهت بهبود بیشتر شاخص های فنی و اقتصادی ساختمان اداری نیز پس از انتخاب مناسب ترین تکنولوژی تجهیزات، پیشنهاد شده و مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرند. نتایج نشان دهنده بهبود قابل توجه بازدهی سیستم الکتریکی ساختمان اداری هستند به نحوی که با انتخاب مناسب تجهیزات اداری با استفاده از روش پیشنهادی، در حدود 20 الی 70 درصد مصرف و هزینه های انرژی الکتریکی در تجهیزات مختلف کاهش پیدا می کند.