طراحی بهینه و مدیریت توان دو سطحی یک سیستم هیبرید انرژی مبتنیبر تولید همزمان برق و گرما
نویسندگان
1 - گروه مهندسی برق، دانشکده مهندسی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران
2 گروه مهندسی برق، دانشکده مهندسی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران
3 گروه مهندسی برق، دانشکده مهندسی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران
doi
10.30486/TEEGES.2025.1127081چکیده
امروزه حضور گسترده منابع تولید تجدیدپذیر در کنار منابع تولید تجدید ناپذیر به همراه ذخیره سازهای انرژی بعنوان یک سیستم هیبرید انرژی بسیاری از مشکلات واحد تولید و ذخیره سازی انرژی را در سیستمهای قدرت حل نموده است. مدیریت بهینه توان جهت افزایش قابلیت اطمینان و تأمین پیوسته بار یکی از چالشهای اساسی این سیستمها میباشد. لذا با توجه به وجود سیستمهای اصلی و پشتیبان، استفاده از یک استراتژی مدیریت توان بهینه و متناسب با ساختار سیستم ضروری میباشد. در این مقاله علاوه بر طراحی و بهینه سازی ابعاد سیستم، یک استراتژی مدیریت توان متناسب با ساختار سیستم هیبرید انرژی پیشنهادی با اهداف مختلفی از جمله تأمین بار الکتریکی و حرارتی، بهینهسازی ابعاد سیستم، کاهش هزینههای ساخت، تولید و بهرهبرداری و افزایش ضریب نفوذ منابع تجدیدپذیر به منظور کاهش آلایندگیهای زیست محیطی ارائه شده است. بدین منظور مدل ریاضی اجزای سیستم و فرمولبندی توان الکتریکی و حرارتی انجام شده و تابع هزینه چند هدفه با قیود متعدد فنی و اقتصادی به کمک روش بهینهسازی هوشمند ازدحام ذرات کمینه شده است. کارایی استراتژی مدیریت انرژی طراحی شده با استفاده از اطلاعات آب و هوایی شهر شیراز مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته و عملکرد مناسب سیستم را در تأمین پیوسته بار الکتریکی و حرارتی در سناریوهای مختلف نشان داده شده است. همانطور که مشاهده میشود مقدار هزینهها برای سیستم حرارتی و پیل سوختی به ۱۲۰۰۰۰۰ دلار کاهش یافته است.