تولید پراکنده

در این مطالعه، یک سیستم ترکیبی متشکل از سیستم میکروتوربین، فتوولتائیک و مبدل AC/DC، برای تامین انرژی الکتریکی و حرارتی ساختمان ها طراحی شده است. به منظور دست یابی به حداقل هزینه ها، تابع هدف شامل هزینه های سرمایه گذاری سیستم ترکیبی، هزینه آلاینده های زیست محیطی، هزینه های پیک زدایی و هزینه های خرید و فروش انرژی الکتریکی از شبکه سراسری است. برای رسیدن به طرح بهینه با توجه به گستردگی متغیرها و بزرگی تابع هدف، از الگوریتم اجتماع ذرات (PSO)، استفاده شده است. سیستم ترکیبی در این مطالعه، شامل 100 متغیر است، که به تعیین ظرفیت های بهینه میکروتوربین، فتوولتائیک، اینورتر و زاویه نصب صفحات فتوولتائیک و هم چنین نحوه بهره برداری بهینه به صورت 24 ساعته برای هر فصل مربوط می شود. برای بهینه سازی سیستم، نرم افزاری در محیط برنامه نویسی MATLAB، آماده شده است. در پایان، نتایج حاصل شده برای بیمارستانی با پیک بار الکتریکی kW340 و بار حرارتی 870kW، نشان می دهد که در حالتی که تعرفه های انرژی واقعی و تعرفه پیک زدایی (یارانه ای که دولت به ازای نصب هر کیلووات سیستم ترکیبی به بهره بردار می دهد) بالاتر از 1000$kW باشد، در طول عمر پروژه سالیانه معادل 64361 دلار سودآوری دارد، هم چنین ظرفیت های بهینه میکروتوربین، اینورتر جهت نصب، به ترتیب 349kW و 315kW انتخاب شده است.

در این مطالعه، یک سیستم ترکیبی متشکل از سیستم میکروتوربین، فتوولتائیک و مبدل AC/DC، برای تامین انرژی الکتریکی و حرارتی ساختمان ها طراحی شده است. به منظور دست یابی به حداقل هزینه ها، تابع هدف شامل هزینه های سرمایه گذاری سیستم ترکیبی، هزینه آلاینده های زیست محیطی، هزینه های پیک زدایی و هزینه های خرید و فروش انرژی الکتریکی از شبکه سراسری است. برای رسیدن به طرح بهینه با توجه به گستردگی متغیرها و بزرگی تابع هدف، از الگوریتم اجتماع ذرات (PSO)، استفاده شده است. سیستم ترکیبی در این مطالعه، شامل 100 متغیر است، که به تعیین ظرفیت های بهینه میکروتوربین، فتوولتائیک، اینورتر و زاویه نصب صفحات فتوولتائیک و هم چنین نحوه بهره برداری بهینه به صورت 24 ساعته برای هر فصل مربوط می شود. برای بهینه سازی سیستم، نرم افزاری در محیط برنامه نویسی MATLAB، آماده شده است. در پایان، نتایج حاصل شده برای بیمارستانی با پیک بار الکتریکی kW340 و بار حرارتی 870kW، نشان می دهد که در حالتی که تعرفه های انرژی واقعی و تعرفه پیک زدایی (یارانه ای که دولت به ازای نصب هر کیلووات سیستم ترکیبی به بهره بردار می دهد) بالاتر از 1000$kW باشد، در طول عمر پروژه سالیانه معادل 64361 دلار سودآوری دارد، هم چنین ظرفیت های بهینه میکروتوربین، اینورتر جهت نصب، به ترتیب 349kW و 315kW انتخاب شده است.

این پژوهش با استفاده از برنامه ریزی ریاضی، مدلی برای توسعه ظرفیت نیروگاه ها با هدف کنترل دی اکسیدکربن ارائه کرده است. تابع هدف مدل شامل کمینه سازی مجموع تنزیل شده ارزش هزینه های سرمایه گذاری نیروگاه های جدید، سوخت، نگهداری و تعمیرات و هزینه اجتماعی دی اکسیدکربن طی سال های 1390 تا 1404 بوده و محدودیت های مدل شامل «محدودیت های تقاضا»، «توسعه نیروگاه های تجدیدپذیر و تولید پراکنده» و «غیرمنفی بودن متغیر ها» است. مدل پیشنهادشده در سناریوهای مختلف با رویکرد های اقتصادی و زیست محیطی، اقتصادی و کاهش هزینه سرمایه گذاری تکنولوژی های تجدیدپذیر حل و تحلیل شده است. شایان ذکر است که پس از انجام سناریوی اول، حساسیت مدل ریاضی توسعه ظرفیت نیروگاه ها نسبت به تعدادی از پارامترها بررسی شد. این پارامترها شامل راندمان تکنولوژی های تولید برق، هزینه اجتماعی دی اکسیدکربن و هزینه نگهداری و تعمیرات تکنولوژی های تولید برق بودند. در سناریوی با رویکرد اقتصادی و زیست محیطی، تکنولوژی های سیکل ترکیبی، گازی CHP،بادی کوچک و بادی بزرگ و در سناریوی با رویکرد اقتصادی، تکنولوژی های سیکل ترکیبی، گازی CHPو بادی بزرگ موجه شدند. همچنین در سناریوی با رویکرد کاهش هزینه سرمایه گذاری، متغیر های مربوط به تکنولوژی های تجدیدپذیر، تکنولوژی های سیکل ترکیبی، گازی CHP ، بادی کوچک، بادی بزرگ و فتوولتائیک مقدار گرفتند.

نیاز رو به رشد به سوخت، بویژه سوخت های فسیلی، افزایش قیمت محصولات نفتی، افزایش روزافزون گازهای گلخانه ای، روند صعودی شکل گیری و توسعه تکنولوژی و کاهش ذخایر موجود این نوع سوخت ها باعث شده تا دانشمندان به دنبال یافتن منابع سوختی مناسب برای جایگزینی سوخت های فسیلی باشند. سوخت های گیاهی بخاطر منابع زیاد و تجدیدپذیر بودن منابع و کاهش آلودگی، جایگزین مناسبی برای سوخت های فسیلی عنوان شده اند. در این راستا بسیاری از کشورهای دنیا از جمله کشور برزیل و آمریکا به صورت عمده در حال تولید و استفاده از این سوخت ها هستند و اکثر کشورهای دنیا برای تولید و استفاده از این سوخت ها برنامه ریزی و هدف گذاری نموده اند. البته تولید و استفاده از سوخت های گیاهی در مقایسه با سوخت های فسیلی مزایا، معایب و پیامدهای مختلفی به همراه دارد. در این مقاله ضرورت توجه به تولید و استفاده سوخت های گیاهی به همراه مزایا و معایب و پیامدهای مختلف آن مورد بررسی قرار گرفته است. در نهایت با بیان ضرورت و اهمیت تولید و استفاده از سوخت های گیاهی، معیارهای مختلفی برای مقایسه این دو نوع سوخت در جهت برنامه ریزی و هدف گذاری برای تولید و استفاده از آنها مشخص شده است. با توجه به وجود معیارهای مختلف جهت مقایسه ی این دو سوخت و گزینه های مختلف جهت هدف گذاری، ضرورت دارد که از تکنیک های تصمیم گیری چندمعیاره برای مقایسه، هدف گذاری و برنامه ریزی مناسب انجام شود.

امروزه مسائلی همچون تجدید ساختار، مسائل زیست محیطی، مشکلات و محدودیت ها در خطوط انتقال و توزیع ، سبب ورود روز افزون سیستم های تولید پراکنده (DG) شده است. واحدهای تولید پراکنده با توجه به مشخصات، تکنولوژی و مکان اتصال به شبکه، می توانند باعث تأثیرات مثبتی از جمله بهبود پروفیل ولتاژ، کاهش تلفات توان و قابلیت اطمینان در شبکه های توزیع شوند؛ بنابراین با افزایش استفاده از منابع تولید پراکنده و همچنین مسائل فنی و مالی این تکنولوژی ها، مسائل جدیدی از جمله تعیین ظرفیت و مکان اتصال این تجهیزات به شبکه مورد بررسی قرار گرفته است. مسئله بازآرایی شبکه توزیع نیز، یکی دیگر از مسائل بهینه سازی در شبکه های توزیع می باشد، به طوری که بدون نیاز به تجهیز جدیدی،  شبکه را به منظور هدف مورد نظر بهینه می کند. در این مقاله با استفاده از یک مدل بهبودیافته الگوریتم بهینه سازی مبتنی بر آموزش و یادگیری (TLBO)،  شبیه سازی هم زمان مسئله مکان یابی تولید پراکنده و مسئله بازآرایی شبکه توزیع را، به منظور بهینه کردن پروفیل ولتاژ، افزایش شاخص پایداری ولتاژ و کاهش تلفات توان شبکه انجام می دهیم. روش پیشنهادی با سناریو های مختلفی بر روی شبکه های شعاعی 33 شینه و 69 شینه اجرا شده است که نتایج بدست آمده بعد از مقایسه با دیگر روش ها، کارآمدی روش پیشنهادی را نشان می دهد.