بخشی از مقاله
چکیده
در این مقاله، تامین نیاز انرژی الکتریکی جزیره کیش تحلیل شده است و در این تحلیل از سیستم های انرژی تجدید پذیر متصل به شبکه استفاده شده است. برای معین ساختن سیستم ترکیبی بهینه انرژی های تجدید پذیر که بتواند نیاز بار جزیره کیش را پاسخ دهد از نرم افزار HOMER استفاده شده است. HOMER یک مدل کامپیوتری است که توسط NREL توسعه داده شده است و می تواند تحلیلهای اقتصادی مقایسه ای را برای گزینه های مختلف سیستم های تولید توان انجام دهد.
HOMER همچنین توانایی مدلسازی سیستم هایی که ترکیبی نیستند، مانند سیستم فتو ولتائیک - PV - به تنهایی، را نیز دارد. در این مقاله سیستم تولیدی متشکل از پانل خورشیدی و توربین بادی در اتصال به شبکه بررسی شده است. شبکه اصلی به عنوان پشتیبان و همچنین به منظور مقایسه تولید آلاینده های هوا در سناریو های مختلف در نظر گرفته شده است. انرژی مازاد هنگامیکه تولید منابع انرژی از نیاز مصرف بیشتر است به شبکه فروخته می شود و در نتیجه هزینه انرژی کاهش می یابد.
از نتایج شبیه سازی دیده میشود که اولا با قیمتهای جهانی توربین بادی و سلول خورشیدی، استفاده از توربین بادی در جزیره کیش بصرفه تر است و ثانیا با وضع جریمه بر انتشار گازهای آلاینده، استفاده از انرژی های تجدید پذیر موجب کاهش گازهای گلخانه ای و کاهش هزینه های سرمایه گذاری - NPC - میشود.
واژه های کلیدی: نیروگاه تولید پراکنده- توربین بادی- سلول خورشیدی- جریمه Co
مقدمه
انرژی یکی از مهمترین فاکتورهایی است که زندگی روزمره ما را تحت تاثیر قرار می دهد. نیازهای اساسی زندگی مانند آب و غذا نیز با صرف انرژی بدست می آیند یا حمل می شوند. به همین دلیل داشتن انرژی با کیفیت و مداوم جزء نیازهای اولیه می باشد. ازمیان انواع انرژی های اولیه، انرژی الکتریکی به دلیل پاک بودن و سادگی انتقال نفوذ زیادی در تامین انرژی های مفید در جوامع بشری پیدا کرده است.
به دلایلی مانند هزینه های سوخت، آلودگی و گازهای گلخانه ای، استفاده از منابع انرژی تجدید پذیر و دوستار طبیعت به سرعت افزایش می یابدو به واسطه پتانسیل های زیاد انرژی های تجدید پذیر در کشور ما، ایران، سیستم های انرژی تجدید پذیر در حال رایج شدن می باشد.
در این مقاله ، تقاضای انرژی الکتریکی جزیره کیش تحلیل شده است و در این تحلیل از سیستم های انرژی تجدید پذیر در پاسخ به بخشی از نیاز منطقه استفاده شده است. برای معین ساختن سیستم ترکیبی بهینه انرژی های تجدید پذیر که بتواند به نیاز بار جزیره کیش را پاسخ دهد از نرم افزار HOMER استفاده شده است. HOMER یک مدل کامپیوتری است که توسط NREL توسعه داده شده است و می تواند تحلیلهای اقتصادی مقایسه ای را بر روی سیستم های تولید توان پیشنهاد شده انجام دهد.
همچنین توانایی مدلسازی سیستم هایی که ترکیبی نیستند، مانند سیستم PV به تنهایی را نیز دارد. برای یک سناریوی مشخص ورودی های HOMER شامل اطلاعات بار، منابع تجدید پذیر، مشخصات و هزینه اجزای سیستم، و اطلاعات متنوعی برای بهینه سازی سیستم - مانند تعداد اجزا - میباشد. بعلاوه HOMER توانایی انجام آنالیز حساسیت بر روی مقادیر یک پارامتر مشخص - مانند قیمت توربین بادی - را دارد. اطلاعات اجزای تشکیل دهنده به منظور تخمین هزینه ها از پژوهشهای گذشته و سازندگان آنها گردآوری شد. جزییات بیشتر از HOMER در زمان مناسب در بخشهای مختلف هر تکتولوژی داده خواهد شد.
منطق شبیه سازی نرم افزار HOMER جزییات کمتری نسبت به برخی از مدلهای زمانی دیگر مانند PV DesignPro ,ٍHybrid و PV*SQL دارا میباشد. دلیل این امر کاهش پیچیدگی در وارد کردن اطلاعات، و انجام سریعتر محاسبات برای عملی ساختن تحلیل حساسیت است. از سوی دیگر HOMER از مدلهای استاتیکی مانند RETScreen که شبیه سازی را برای سریهای زمانی انجام نمی دهند دارای پیچیدگی بیشتری می باشد. در میان کلیه مدلها، HOMER انعطاف خوبی در شبیه سازی انواع سیستم های تامین انرژی دارد.
در مطالعات مرتبط که در مورد منابع انرژی های تجدید پذیر انجام شده است، دیده میشود که تحلیل هزینه ها بر حسب میانگین ارزش سالیانه انجام شده است. همچنین اثر تغییر زمانی برخی از متغیرهای ورودی در سال دیده نمی شود. در این مقاله نرم افزار HOMER برای واقعی تر ساختن سیستم استفاده شده است. توسط HOMER تاثیر مقادیری که در طول زمان تغییر می کنند مانند بار الکتریکی، سرعت باد و میزان تابش خورشید مدلسازی می شود. برای هرکدام از این ورودی ها مقدار در HOMER تشکیل میشود.
نمی تواند تغییرات گذرای کمتر از ساعت را مدلسازی کند. با این وجود اطلاعات ساعتی برای آنالیز چنی سیستم هایی کافی به نظر میرسد قبل از نصب یک سیستم انرژی تجدید پذیر ، تحلیل های اقتصادی باید انجام گرفته باشند. HOMER تحلیل اقتصادی را انجام می دهد و سیستم ها را بر اساس ارزش حال آنها دسته بندی می کند. ممکن است سیستمی هزینه سرمایه گذاری بیشتری را در ابتدا طلب کند اما در طول عمر پروژه اقتصادی تر باشد.
مشخصات جزیره کیش موقیت جغرافیایی و جمعیت جزیره کیش با کیلومتر مربع مساحت یکی از زیبا ترین جزایر خلیج فارس است که در کیلومتری کرانه جنوبی ایران بین مختصات جغرافیایی درجه و دقیقه تا درجه و دقیقه طول شرقی از نصف النهار گرینویچ و درجه ودقیقه تا درجه و دقیقه عرض شمالی واقع شده است. طول جزیره کیش کیلومتر در محور شرقی غربی و پهنای آن کیلومتر در محور شمالی جنوبی و تقریبا بیضی شکل است. جمعیت جزیره کیش، بر طبق سرشماری عمومی نفوس و مسکن در سال 1385، برابر با 667،20 نفر بوده است که عمدتا در شهر کیش ساکن هستند، که درصد آنها طی سال های اخیر در نتیجه فعالیت های اشتغالزایی ، به کیش مهاجرت کرده اند.
البته کیش بدلیل موقیت توریستی خود معمولا بیش از این جمعیت را در خاک خود پذیرا می باشد.پروفیل بار جزیره و شبکه برق رسانی HOMER شبیه سازی سیستم را با محاسبات موازنه انرژی برای همه ساعت سال انجام میدهد. اما در طول یک ماه پروفیل بار از یک روز تا روز دیگر در روزهای عادی و از یک هفته تا هفته دیگر در روزهای تعطیل تغییر چشمگیری نمی کند، به همین علت از HOMER برای ساختن پروفیل بار در سایر روزها استفاده می شود.
بدین صورت که برای تغییرات تصادفی روزانه و برای تغییرات تصادفی ساعتی در نظر گرفته شده است. پروفیل بار برای ماه سال در روزهای عادی و همچنین برای روزهای تعطیل بصورت مجزا داده شده است و برای هر ماه روز وسط ماه به عنوان پروفیل بار برای آن ماه داده شده است و برای روزهای تعطیل نیز از نزدیکترین روز به ماه استفاده شده است. اطلاعات بار استان هرمزگان برای روزهای سال در سایت دفتر برنامه ریزی و مدیریت سیستم موجود است.
البته این پروفیل برای روزهای تعطیل بصورتی دیگر تعریف شده است. همانطور که دیده می شود در تابستان به دلیل گرمای هوا و استفاده از کولرهای گازی بار بیشتری مورد نیاز است. منابع انرژی های تجدید پذیر میزان تابش خورشید مقادیر ماهانه تابش خورشید که در نرم افزار HOMER استفاده شده اند از سایت NASA گرفته شده است برای نیل به این منظور از عرض جغرافیایی و طول جغرافیایی - مختصات جغرافیایی کیش - استفاده شده است.
