بهینه یابی مدل چند دورهای برنامهریزی توسعه ظرفیت در صنعت برق با ملاحظه محدودیت انتشار دیاکسیدکربن
نویسندگان
1 استادیار گروه اقتصاد، دانشگاه زنجان،
2 دانشیار گروه اقتصاد دانشگاه شهید باهنر کرمان
3 کارشناسی ارشد اقتصاد دانشگاه زنجان
doi
10.22034/ecoj.2023.56270.3186چکیده
هدف از این مطالعه بررسی مدل بهینهسازی چند دورهای برنامهریزی توسعه ظرفیت در صنعت برق با ملاحظه سناریوهای مختلف انتشار دیاکسیدکربن میباشد. در این مطالعه با استفاده از مدل برنامهریزی خطی پویای بین دورهای، توسعه ظرفیت نیروگاهها در نرمافزار GAMS طراحی و مدلسازی شده است. تابع هدف مدل شامل کمینهسازی مجموع ارزش حال تنزیل شده هزینههای سرمایهگذاری، بهرهبرداری و نگهداری، سوخت و هزینههای زیستمحیطی در افق 30 ساله و با محدودیتهای تعادل عرضه و تقاضا، ضریب پوشش سیستم قدرت، حداکثر ظرفیت جدید نصب شده، پتانسیل منابع و پایداری شبکه بوده است. مدل پیشنهادی در قالب سناریوها و تحلیل حساسیتهای مختلفی ارزیابی شده است. نتایج مطالعه نشان داد که در سناریو پایه بدون ملاحظات زیستمحیطی، تنها ظرفیت نیروگاههای فسیلی باید گسترش یابد. این در حالی است که در سناریو پایه با ملاحظات زیستمحیطی با کاهش همزمان هزینههای تولید و هزینه زیستمحیطی، ظرفیت نیروگاههای سیکلترکیبی، خورشیدی، اتمی و بادی به ترتیب گسترش یافته است. با در نظر گرفتن ملاحظات زیستمحیطی، سهم تولید نیروگاههای بخاری و گازی در افق برنامهریزی نسبت به سال پایه از 7/27 و 7/22 درصد به 5/9 و 4 درصد کاهش یافته است، اما سهم تولید نیروگاههای سیکلترکیبی، اتمی، خورشیدی و بادی از 8/41، 3/2، 1/0 و 1/0 درصد به 7/72، 5/6، 2 و 3/2 درصد افزایش پیدا کرده است. هزینه سرمایهگذاری (توسعه ظرفیت) سناریوی پایه با ملاحظات زیستمحیطی نسبت به سناریو پایه با افزایش 60 درصدی به 183 میلیارد دلار در افق برنامه ریزی میرسد و سناریو پایه با ملاحظات زیستمحیطی به صورت معنیداری هزینههای توسعه ظرفیت را افزایش میدهد. همچنین در سناریو تداوم تحریمها که حداکثر ظرفیت سالانه نیروگاههای تجدیدپذیر کاهش پیدا میکند، اهداف زیستمحیطی محقق نمیشود. در تحلیل حساسیت مدل، نتایج حاکی از آن است که در سه حالت کاهش هزینه سرمایهگذاری، افزایش قیمت کربن و قیمت سوخت نیاز به سرمایهگذاری در گسترش ظرفیت نیروگاههای تجدیدپذیر میباشد.