چکیده:
در این مطالعه،یک سیستم ترکیبی متشکل از سیستم میکروتوربین،فتوولتائیک و مبدل DC/AC ،برای تأمین انرژی الکتریکی و حرارتی ساختمانها طراحی شده است.به منظور دستیابی به حداقل هزینهها،تابع هدف شامل هزینههای سرمایهگذاری سیستم ترکیبی، هزینهء آلایندههای زیستمحیطی،هزینههای پیکزدایی و هزینههای خرید و فروش انرژی الکتریکی از شبکهء سراسری است.برای رسیدن به طرح بهینه با توجه به گستردگی متغیرها و بزرگی تابع هدف،از الگوریتم اجتماع ذرات (PSO) ،استفاده شده است.سیستم ترکیبی در این مطالعه،شامل 100 متغیر است،که به تعیین ظرفیتهای بهینهء میکروتوربین،فتوولتائیک، اینورتر و زاویهء نصب صفحات فتوولتائیک و همچنین نحوهء بهرهبرداری بهینه به صورت 24 ساعته برای هرفصل مربوط میشود.برای بهینهسازی سیستم،نرمافزاری در محیط برنامهنویسی MATLAB ،آماده شده است.در پایان،نتایج حاصل شده برای بیمارستانی با پیک بار الکتریکی kW 340 و بار حرارتی kW 870،نشان میدهد که در حالتی که تعرفههای انرژی واقعی و تعرفهء پیکزدایی(یارانهای که دولت به ازای نصب هرکیلووات سیستم ترکیبی به بهرهبردار میدهد)بالاتر از $/kW 1000 باشد،در طول عمر پروژهء سالیانه معادل 64361 دلار سودآوری دارد،همچنین ظرفیتهای بهینهء میکرتوربین،اینورتر جهت نصب،به ترتیب kW 349 و kW 315 انتخاب شده است.
خلاصه ماشینی:
"5-7-مدلسازی هزینههای دیماند انرژی الکتریکی با توجه به اینکه هزینهء نهایی مشترکان انرژی الکتریکی،شامل هزینهء مصرف انرژی و هزینهء دیماند است،در این مطالعه،هزینههای دیماند در تمامی ماههای 4 فصل سال در ساعات کمباری،میانباری و اوجباری توسط روابط زیر محاسبه شده است: (به تصویر صفحه مراجعه شود) (1)- Energy Balance of Islamic Ripublic Iran,1385.
هزینهء دیماند سالیانه در رابطهء زیر محاسبه شده است: (به تصویر صفحه مراجعه شود) 5-8-مدلسازی هزینههای پیکزدایی شبکهء انرژی الکتریکی با توجه به اینکه در این مطالعه سیستم ترکیبی میکروتوربین-فتوولتائیک به شبکه متصل است،به دلیل تولید انرژی الکتریکی سیستم ترکیبی،از تولید انرژی الکتریکی توسط نیروگاهها کاسته میشود.
در این مطالعه هزینههای پیکزدایی از نیروگاهها توسط سیستم ترکیبی میکروتوربین-فتوولتائیک از طریق روابط زیر محاسبه شده است: (به تصویر صفحه مراجعه شود) 5-9-طرح مسئله(تابع هدف و قیود بهینهسازی) هدف این مطالعه،یافتن اندازهء بهینهء اجزای سیستم،یعنی تعداد و زاویهء نصب پانل فتوولتائیک،ظرفیت میکروتوربین و مبدل DC/AC و نحوهء بهربرداری بهینه از سیستم ترکیبی،با وجود شبکه است.
(به تصویر صفحه مراجعه شود) شکل 3-فلوچارت روند بهینهسازی سیستم ترکیبی میکروتوربین و فتوولتائیک با استفاده از الگوریتم PSO ،با در نظر گرفتن هزینهء آلایندههای زیستمحیطی 7-نتایج مدل در این بخش ترکیب بهینهء سیستم مختلط مدل شده،برای حالتهای مختلف محاسبه میشود.
پس از اجرای سناریوها توسط نرمافزار،نتایج زیر حاصل شده است: نتایج به دست آمده از سناریو نشان میدهد که تعرفهء خرید و فروش انرژی الکتریکی،تعرفههای دیماند،هزینهء اجتماعی آلایندههای زیستمحیطی،بر بهرهبرداری بهینه از سیستم ترکیبی تأثیرگذارند،نتایج سناریوی 3 نشان میدهد در حالتی که تعرفههای انرژی واقعی و تعرفهء پیکزدایی(یارانهای که دولت به ازای نصب هر کیلووات سیستم ترکیبی به استفادهکننده میدهد)بالاتر از $/kW 1000 باشد،در طول عمر پروژهء سالیانه،معادل 64361 دلار سود میدهد همچنین از ظرفیتهای بهینه میکروتوربین،اینورتر،به ترتیب kW 349، kW 315 انتخاب شده است."