بخشی از مقاله
چکیده-
این مقاله یک روش برای تعیین سایز بهینه یک سیستم ترکیبی مستقل شبکه رامورد بررسی قرار میگیرد. سیستم ترکیبی مورد مطالعه متشکل از توربینهای بادی، فتوولتائیک، سلولهای سوختی با ذخیره ساز هیدروژنی و دیزل ژنراتور میباشد. اهداف این مقاله کمینهسازی هزینه سیستم و کاهش آلودگی زیستمحیطی در دوره مورد مطالعه میباشد . هزینههای سیستم شامل هزینههای سرمایهگذاری اولیه، هزینه جایگزینی و هزینه تعمیر ونگهداری سالیانه اجزای سیستم و هزینه مصرف سوخت دیزلژنراتور میباشد. ودرنظرگرفتن عدم قطعیت واحدها با استفاده ازروش مونت کارلو شبیه سازی کامپیوتری درمحیط نرم افزاری GAMS انجام شده است.
مقدمه
با پیشرفت جوامع بشری نیاز به انرژی افزایش چشمگیری یافته است. این نیاز جوامع بشری را به سمت منابعی جدید و پربازدهتر سوق میدهد. در ضمن صنعتی شدن و افزایش مصرف خانگی منجر به افزایش غیر قابل پیشبینی تقاضا برای انرژی برق شده است. همه این موارد باعث تولید روز افزون گازهای آلوده کننده محیط زیست میشوند منابع انرژیتجدیدپذیر1در دهههای اخیر با افزایش هزینه سوخت های فسیلی و با هدف تولید انرژی پاک، بسیار مورد توجه کشورهای صنعتی قرار گرفته است. این امر موجب پیشرفت های بسیاری در بهره برداری از این منابع گردیده است؛ ولی منابع انرژی تجدید پذیردارای رفتاری متغیر میباشند و در نتیجه نمیتوان تولید را به درستی پیش بینی کرد. به منظور افزایش قابلیت اطمینان سیستم، بکارگیری از دیزل ژنراتورها2 برای پاسخ گویی به تقاضای بار در سیستم های مستقل از شبکه به طور گسترده ای رایج می باشد
در برنامهریزی مشارکت واحدها بر اساس قیمتPBUC، هدف مسئله برنامه ریزی و تعیین پیشنهادات بهینه تولید، دستیابی به حداکثر سود میباشد. در این شرایط، سود بهصورت تفاضل درآمد و هزینه تعریف میشود. لذا سود نهتنها به هزینه، بلکه به درآمد هم مربوط میشود. اگر درآمد افزایشی، بیشتر از هزینه افزایشی باشد، برای کسب سود بیشتر میتوان انرژی بیشتری تولید نمود.
در مقابل اگر درآمد افزایشی، کمتر از هزینه افزایشی باشد، ممکن است تمایل کمتری به فروش انرژی باشد. درنهایت، اگر در نوع جدید، هدف حداقل سازی هزینه باشد. در PBUC، تأمین بار، دیگر اجباری نیست و هدف، حداکثر سازی سود است.لذا، امنیت سیستم از انرژی تفکیکشده و بهعنوان یک خدمت جانبی قیمتگذاری میشود. در این روش برنامهریزی، عامل تعیینکننده خاموش و یا روشن بودن واحدها قیمتهای هر نیروگاه و قیمتهای مختلف جاری در بازار میباشد. از جمله، این قیمتها میتوان به قیمت خرید سوخت، قیمت فروش انرژی، قیمت فروش خدمات جانبی اشاره نمود. در برنامهریزی مبتنی بر قیمت مشارکت واحدها، تمام اطلاعات بازار در قیمت بازار منعکس میشود
ساختارهای یک سیستم قدرت ترکیبی چندمنبعی
هرسیستم قدرت ترکیبی شامل،واحد منابع تجدیدپذیر واحد پشتیبان واحد ذخیره انرژی و واحد مرکزی می باشد.شکل - - 1 ساختارکلی سیستم قدرت ترکیبی چند منبعی را نمایش می دهد. اینک به بررسی مشخصات کلی هریک از زیر سیستم ها می پردازیم.
شکل - : - 1 ساختارسیستم قدرت ترکیبی چندمنبعی
توربین بادی
منظور از توان بادی تبدیل انرژی باد به نوعی مفید از انرژی مانند انرژی الکتریکی است.توربین های بادی درطول سالهای اخیرپیشرفت قابل ملاحظه ای داشته اند وبازده آنها حتی تا %50 نیز افزایش یافته است.میزان تولید وابسته به سرعت باد متغیربازمان،توان متناوب ومنقطع تولید می کنند. شکل - - 2 منحنی مشخصه تولید توربین بادی برحسب سرعت باد مربوط به رتور را نشان می دهد.
شکل : - 2 - منحنی مشخصه توربین بادی:.10 - توان برحسب سرعت باد -
آرایه های خورشیدی
استفاده ازانرژی خورشیدی درطی سالهای اخیررو به رشد وکاملا تکامل پیداکرده است.ب/وری که امروزه تکنولوژیهای استفاده ازانرژی خورشیدی بسیارپیشرفته ودارای بازده های قابل قبول می باشد.توان سیستمهای خورشیدی به میزان تابش خورشیدبستگی دارد فرمول توان برحسب تابش خورشید به صورت رابطه - 1 - می باشد.
