مدیریت بهینه انرژی و امکان سنجی اقتصادی یک سیستم انرژی ترکیبی برای یک منطقه دورافتاده

نویسندگان

1 دانشگاه تهران

2 دانشگاه علم و صنعت ایران

چکیده

این مقاله به بررسی تأثیر تغییرات سیاست­های حوزۀ انرژی و رفتار مصرف­کنندگان بر مدیریت بهینۀ انرژی و امکان­سنجی اقتصادی یک سیستم انرژی ترکیبی می­پردازد. مطالعۀ مورد نظر به طور خاص برای یک منطقه دور افتاده نزدیک روستای اسفرجان از توابع شهرستان شهرضا، ایران انجام شده ­است. در سناریوی پایه، سیاست فعلی حوزۀ انرژی اعمال شده ­است، در­ حالی ­که تغییر رفتار مصرف­کنندگان با اعمال یک برنامۀ پاسخگویی بار تشویقی بررسی شده است. در ادامه و در سناریوی آنالیز حساسیت، شرایط پیش­رو که در آن یارانه­های انرژی به تدریج در حال کاهش هستند مورد بررسی قرار گرفته است؛ در حالی که مصرف­کنندگان غیر منعطف (غیر فعال) فرض شده­اند. در این سناریو (سناریوی آنالیز حساسیت) عدم قطعیت­های ناشی از قیمت گاز طبیعی، برق، مسائل زیست محیطی و نرخ تورم ارزیابی و لحاظ شده­اند. شبیه­سازی برای شش آرایش مختلف از منابع انرژی و برای هر دو سناریو صورت گرفت. نتایج به دست آمده نشان دهندۀ تأثیر چشمگیر سیاست­های بلندمدت انرژی در مقایسه با رفتار کوتاه­مدت مصرف­کنندگان می­باشند. همچنین، نتایج نشان می­دهند که در آیندۀ نزدیک (با کاهش یارانه­های انرژی) آرایش­های شامل منایع انرژی تجدیدپذیر می­توانند رقبای جدی برای آرایش­های متکی به شبکۀ برق اصلی باشند که این به نوبۀ خود می­تواند موجب جذب سرمایه­ گذاری اقتصادی بیشتر در زمینۀ منابع تجدیدپذیر شود.             

کلیدواژه‌ها


[1] Amirioun, M.H., Kazemi, A., "A new model based on optimal scheduling of combined energy exchange modes for aggregation of electric vehicles in a residential complex", Energy, Vol. 69, pp. 186–198, 2014. [2] Eid, C., Codani, P., Perez, Y., Reneses, J., Hakvoort, J., "Managing Electricity Flexibility from Distributed Energy Resources: A Review of Incentives for market Design", Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol. 64, pp. 237-247, 2016. [3] Adefarati, T., Bansal, R.C., "Integration of Renewable Distributed Generators into the Distribution System: A Review", IET Renewable Power, Vol. 10, pp. 873-884, 2016. [4] Siano, P., "Assessing the Impact of Incentive Regulation for Innovation on RES Integration", IEEE Trans. Power Syst., Vol. 29, pp. 2499-2508, 2014. [5] Ball, M., Wietschel, M., Rentz, O., "Integration of a Hydrogen Economy into The German Energy System: An Optimizing Modeling Approach", Int. Journal of Hydrogen Energy, Vol. 32, pp.1355-68, 2007. [6] Al Busaidi, A.S., Kazem, H.A., Al-Badi, A.H., Khan, M.F., "A Review of Optimum Sizing of Hybrid PV–Wind Renewable Energy Systems in Oman", Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol. 53, pp. 185-193, 2016. [7] Razali, N.M.M., Hashim, A.H., "Backward Reduction Application for Minimizing Wind Power Scenarios in Stochastic Programming", In: proc. 4th International Power Engineering and Optimization Conf. (PEOCO), pp.430–4, 2010. [8] Kassam, A., "HOMER Software: Training Guide for Renewable Energy Base Station Design", 2010, Available: http://www.gsma.com. [accessed Feb. , 2016]. [9] Getachew, B., Tadesse, G., "Feasibility Study of Small Hydro/ PV/Wind Hybrid System for Off–grid Rural Electrification in Ethiopia" In: Proc. 3th International Conf on Applied Energy. Perugia. Italy, 2011. [10] Ogunjuyigbe, A., Ayodele, T., Akinola, O., "Optimal Allocation and Sizing of PV/Wind/Split-diesel/Battery Hybrid Energy System for Minimizing Life Cycle Cost, Carbon Emission and Dump Energy of Remote Residential Building", Applied Energy, Vol. 171, pp. 153-171, 2016. [11] Maleki, A., Pourfayaz, F., Rosen, M.A., "A Novel Framework for Optimal Design of Hybrid Renewable Energy-based Autonomous Energy Systems: A Case Study for Namin, Iran", Energy, Vol. 98, pp. 168-180, 2016. [12] Wies, W., Johnson, R.A., Ashish, N., Agrawal, A.N., Chub, J.T., "Simulink Model for Economic Analysis and Environmental Impacts of a PV With diesel-Battery System for Remote Villages", IEEE Trans. Power Syst., Vol. 20, 2005. [13] Kamali, S., "Feasibility Analysis of Standalone Photovoltaic Electrification System in a Residential Building in Cyprus", Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol. 65, pp. 1279-1284, 2016. [14] Siddaiah, R., Saini, R.P., "A Review on Planning, Configurations, Modeling and Optimization Techniques of Hybrid Renewable Energy Systems for Off-grid Applications", Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol. 58, pp. 376-396, 2016. [15] Mostafaeipour, A., Qolipour, M., Mohammadi, K., "Evaluation of Installing Photovoltaic Plants Using a Hybrid Approach for Khuzestan Province, Iran", Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol. 60, pp. 60-74, 2016. [16] Salehin, S., Ferdaous, M.T., Chowdhury, R.M., Shithi, S.S., Rofi, M.B., Mohammed, M.A., "Assessment of Renewable Energy Systems Combining Techno-Economic Optimization with Energy Scenario Analysis", Energy, Vol. 112, pp. 729-741, 2016. [17] Corona, B., Cerrajero, E., López, D., San Miguel, G., "Full Environmental Life Cycle Cost Analysis of Concentrating Solar Power Technology: Contribution of Externalities to Overall Energy Costs", Solar Energy, Vol. 135, pp. 758-768, 2016. [18] Geographic Information (Weather conditions, Natural topology,etc). Available from: http://eosweb.larc.nasa.gov/sse/. [accessed Feb. , 2016]. [19] Iran’s economy: A View of the Future. Available from: http://www.cbi.ir/. [accessed Feb. ,2016]. [20] Electricity Energy Tariffs in Iran. Available from: www.tavanir.org.ir. [accessed Feb. ,2016]. [21] Qu, B., Liang, J., Zhu, Y., Wang, Z., Suganthan, Z., "Economic Emission Dispatch Problems with Stochastic Wind Power Using Summation Based Multi-objective Evolutionary Algorithm", Information Sciences, Vol. 351, pp. 48-66, 2016. [22] U.S Department of Energy, "Benefits of Demand Response in Electricity Markets and Recommendations for Achieving them", Technical report to the United States Congress. Feb. 2006. Available from: http://eetd.lbl.gov. [accessed Jan. 2016]. [23] Aalami H.A., Parsa Moghaddam, M., Yousefi, G.R., "Demand Response Modeling Considering Interruptible/Curtailable Loads and Capacity Market Programs", Applied Energy, Vol. 87, pp.1243-50, 2010. [24] Aalami, H.A., Parsa Moghaddam, M., Yousefi, G.R., "Modeling and Prioritizing Demand Response Programs in Power Markets", Electric Power Systems Research, Vol. 80, pp. 426-435, 2010. [25] Shengnan, Shao, Pipattanasomporn, M., Saifur, R., "Grid Integration of Electric Vehicles and Demand Response with Customer Choice", IEEE Trans. Smart Grid, Vol. 3, pp. 543-550, 2012. [26] Gorrie, P., "Ontario Catches Break on Coal Plants. The Star 2008": Available from: http: //www.thestar.com/sciencetech/article/33.9591