برنامه‏ ریزی بهینۀ ریزشبکۀ ترکیبی متصل به شبکه با استفاده از نرم‏ افزار هومر برای شهر اهواز

نویسندگان

1 دکترای تخصصی، گروه انرژی‌های نو و محیط زیست، دانشگاه تهران، تهران، ایران

2 کارشناسی ارشد مهندسی انرژی‌‏های تجدید‌پذیر، گروه انرژی‌های نو و محیط زیست، دانشگاه تهران، تهران، ایران

3 دانشیار، گروه سیستم‌های انرژی، دانشگاه علم و صنعت، تهران، ایران

4 کارشناسی، گروه حسابداری، دانشکدۀ مدیریت، دانشگاه تهران، تهران، ایران

5 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی سیستم‌های انرژی، دانشگاه علم و صنعت، تهران، ایران

6 کارشناسی ارشد مهندسی سیستم‌های انرژی، دانشگاه علم و صنعت، تهران، ایران

7 کارشناسی ارشد مهندسی سیستم‌های انرژی، دانشگاه علم و صنعت، تهران، ایران

doi
10.22059/ses.2024.370277.1049
چکیده

نرم‏افزار هومر به‏ عنوان ابزاری برای مدل‏سازی و بهینه‏سازی یک سیستم تولید انرژی مبتنی بر فناوری‏های تجدیدپذیر عمل می‏کند. هدف این مطالعه، بررسی نحوۀ عملکرد سناریوهای مختلف و بهینه‏سازی بهترین نوع استفاده از آن‌ها متناسب با داده‏های جغرافیایی منطقۀ مورد نظر در حضور منابع مختلف تجدیدپذیر بادی، خورشیدی و دیزل ژنراتور در حضور شبکۀ اصلی برق است. ضرورت استفاده از منابع تجدیدپذیر بر کسی پوشیده نیست، اما این منابع به دلیل نوسانات زیاد و وابستگی به شرایط آب‏وهوایی نیاز به داشتن یک تحلیل واقع‏گرایانه متناسب با شرایط هر منطقه دارد تا بتوان بهترین عملکرد را از آن‏ها دریافت کرد. در این پژوهش با توجه به داده‏های هواشناسی منطقۀ مورد بررسی تلاش شده است تا تأثیر استفاده از این منابع در یک ریزشبکه به‏ صورت بهینه و عینی مورد مطالعه قرار گیرد و محاسبات به‏ گونه‏ای انجام شد که سیستم طراحی‌شده بتواند نیاز بار منطقۀ مورد مطالعه را در سناریوهای مختلف با کمترین هزینه، کمترین آلودگی و بالاترین قابلیت اطمینان تأمین کند. برای غلبه بر متناوب بودن منابع انرژی تجدیدپذیر مانند باد و خورشید، ترکیبی از این منابع در یک سیستم هیبریدی در نظر گرفته شد. داده‌های تابش خورشیدی و سرعت باد مورد نیاز نرم‏افزار از سایت هواشناسی کشور و ناسا تهیه شده و در نرم‏افزار مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج تحلیل سه سناریو شامل شبکۀ برق/ دیزل ژنراتور، شبکۀ برق/ دیزل ژنراتور/ سلول خورشیدی و شبکۀ برق/ دیزل ژنراتور/ سلول خورشیدی/ توربین بادی به‌ترتیب قیمت‏های هر کیلووات‏ساعت را 579/0 دلار، 308/0 دلار و 431/0 دلار نشان داد. در این سناریوها، سهم انرژی‏های تجدیدپذیر به‌ترتیب 0، 4/27 و 3/48 درصد بود. هر چه قیمت گازوییل بیشتر باشد، نرم‏افزار برای بهینه‏سازی به سمت استفادۀ بیشتر از انرژی‏های تجدیدپذیر می‏رود؛ لذا با توجه به اینکه یارانۀ حامل‏های انرژی (سوخت‏های فسیلی) در کشور ما بالا است، توصیه می‏شود که این یارانه اگر کاهش پیدا کند یا به استفاده از انرژی‏های تجدیدپذیر تخصیص پیدا کند، استفاده از انرژی‏های تجدیدپذیر افزایش خواهد یافت که این موضوع ‌روی کاهش آلودگی محیط بسیار مؤثر خواهد بود.