برآورد ظرفيت بهينه فناوري هاي ذخيره سازي متصل و غير متصل به شبكه برق با تاكيد بر يادگيري در افق 1420 شمسي

كارشناسي ارشد

چكيده بخشي از مسئله برنامه ريزي در سيستم هاي قدرت برنامه ريزي توسعه توليد و مكان واحدهاي توليدي جديدي است كه بايد به سيستم اضافه شوند تا ضمن تأمين تقاضاي بار پيش بيني شده با كمترين هزينه، معيارهاي قابليت اطمينان سيستم نيز برآورده گردند كه در آن هدف تعيين نوع، ظرفيت، زمان ورود واحد هاي توليدي مي باشد. به منظور دست يابي به اين هدف، در اين مطالعه مدل رياضي بر مبناي 16 برق منطقه اي شبكه برق ايران ارائه شده است كه در آن روش هاي ذخيره سازي انرژي نيز به عنوان يكي از روش هاي مديريت سمت تقاضا به همراه ساير فناوري هاي سوخت فسيلي و تجديد پذير در نظر گرفته شده است. تابع هدف مدل رياضي، كمينه كردن مجموع هزينه هاي سرمايه گذاري با در نظر گرفتن نرخ يادگيري فناوري هاي توليد انرژي ، بهره برداري، تعمير و نگهداريهزينه انرژي تأمين نشده، ( هزينه برون رفت واحدها (و همچنين هزينه توسعه خطوط انتقال بين برق منطقه اي هاي شبكه برق مي باشد. در اين مطالعه قابليت اطمينان سيستم با استفاده از مدل بيزين برآورد و به عنوان يكي از محدوديت هاي اصلي مدل در نظر گرفته شده است . همچنين ظرفيت مازاد هر برق منطقه اي به عنوان واحد هاي نيروگاهي پشتيبان در نظر گرفته شده است و براي اين منظور مدل مفهومي براي اتصال برق منطقه اي هاي شبكه برق بر مبناي قابليت اطمينان تعريف شده است . محدوديت فني مربوط به هر نوع از واحد هاي نيروگاهي ، بهره وري ، انرژي از دست رفته در سيستم هاي توزيع و انتقال و همچنين محدوديت هاي زيست محيطي ناشي از انتشار گاز هاي گلخانه اي نيز به عنوان بخشي از محدويت هاي مهم مدل باشد. ابزار مديريت سمت تقاضاي مبتني بر مفاهيم نظريه بازي ها براي كنترل مناسب رفتار صاحبان فناوري هاي ذخيره سازي انرژي ارايه شده است . براي بهينه سازي مدل از الگوريتم ژنتيك به عنوان يكي از الگوريتم هاي فراابتكاري كارا تا افق 1420 شمسي استفاده شده است كه در آن ظرفيت توسعه يافته واحد هاي توليدي و خطوط انتقال بين مناطق به عنوان متغيير هاي تصميم براي ايجاد جمعيت هاي اوليه الگوريتم در نظر گرفته شده است . نتابج مربوط به منحني تقاضاي بار به خوبي نشان دهنده تاثير مديريت سمت تقاضا تعريف شده مبتني بر مفاهيم نظريه بازي ها بر رشد سهم انرژي هاي تجديد پذير در سبد بهينه عرضه انرژي شبكه برق از طريق افزايش ضريب بار سيستم و محدوديت فني واحد هاي نيروگاهي مي باشد . و همچنين نتايج بهينه سازي بيانگر اهميت فناوري هاي ذخيره سازي انرژي و تجديد پذير براي تامين انرژي ناشي از محدويت هاي زيست محيطي و منابع سوخت فسيلي در آينده مي باشد بدين صورت كه در بين انرژي هاي تجديد پذير انرژي خورشيد و همچنين در بين فناوري هاي ذخيره سازي فناوري باتري ها در بلند مدت و دخيره سازي هواي فشرده و تلمبه اي ذخيره اي در كوتاه مدت و ميان مدت بيشترين سهم توليد در سبد انرژي و را به خود اختصاص داده اند كه نشان دهنده لزوم سرمايه گذاري مناسب در اين حوزه ها براي تامين انرژي مورد نياز شبكه برق مي باشد .

190804

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر آرمين جبار زاده

مدل سازي سيستم هاي كلان

دكتر سعيد شوال پور آراني