نشریه مهندسی و مدیریت انرژی

افزایش تمایل جهانی برای تولید غیرمتمرکز انرژی با استفاده از گاز طبیعی، باعث فراگیرتر شدن ایده بهره­برداری هم­زمان از چند حامل مختلف انرژی در سال­های اخیر شده است. مهم­ترین نظریه مطرح در این حیطه، «سپهر انرژی» است که در این مقاله برای تأمین بارهای الکتریکی و حرارتی با استفاده از حامل­های برق و گاز به­کار گرفته شده است. برای این کار از ترانسفورماتورها، کوره­های گرمایی، واحدهای تولید هم­زمان برق و حرارت (CHP) و ذخیره­سازهای الکتریکی و حرارتی استفاده شده است. برخلاف روال رایج، واحدهای CHP به­شکل مبدلی با بازده­های ثابت الکتریکی و حرارتی مدل­سازی نشده و مشخصه کاری کامل این واحدها، شامل ناحیه کاری عملی (FOR) و رابطه غیرخطی ورودی-­خروجی در فرمول­بندی مسأله استفاده شده­اند. برای خطی­سازی عملکرد غیرخطی واحدهای CHP، تقریب تکه­ای-خطی از ناحیه کاری آن­ها ارائه شده است تا مسأله در قالب برنامه­ریزی خطی مرکب-عدد صحیح ارائه شود. شاخص قابلیت اطمینان نیز با ارائه مدلی از تغییر نقطه­کار CHP در شرایط خروج تجهیزات در فرمول­بندی مسأله گنجانده شده است. هدف، یافتن بهترین ترکیب از تجهیزات نامزد برای کاهش هزینه­های کل و افزایش قابلیت اطمینان تأمین توان در یک دوره­­ برنامه­ریزی طولانی­مدت است. شبیه­سازی­ها بر روی یک سیستم موردی و با مطالعه تأثیر اعمال نامعینی قیمت انرژی بر نتایج ارائه شده­اند.