ارزیابی سناریوهای مختلف استفاده از CCHP و پنل‌های فتوولتائیک در دانشگاه کاشان به منظور تامین برق، گرمایش و سرمایش ساختمان مرکزی با رویکرد کاهش هزینه‌ها و اتلاف انرژی ساختمان

نظری, عرفان; شهبازیان, حمیدرضا; خراسانی زاده, حسین

doi:10.22052/eem.2026.259164.1187

ارزیابی سناریوهای مختلف استفاده از CCHP و پنل‌های فتوولتائیک در دانشگاه کاشان به منظور تامین برق، گرمایش و سرمایش ساختمان مرکزی با رویکرد کاهش هزینه‌ها و اتلاف انرژی ساختمان

مقالات آماده انتشار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

عرفان نظری ¹

حمیدرضا شهبازیان

حسین خراسانی زاده ²

¹ کارشناسی ارشد سیستم‌های انرژی، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران

² دانشکده مکانیک، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران

10.22052/eem.2026.259164.1187

چکیده

بررسی امکان‌سنجی استفاده از سیستم تولیـد هم‌زمان برق، حرارت و برودت و پنل‌های فتوولتائیک برای تأمین نیازهای انرژی ساختمان مرکزی دانشگاه کاشان با هدف کاهش هزینه‌های طراحی ریزشبکه و کاهش انتشار دی‌اکسیدکربن در این پژوهش انجام ‌شده ‌است. در گام نخست مصرف انرژی ساختمان در دو حالت «وضعیت موجود» و «وضعیت بهینه‌سازی‌شده» با استفاده از نرم‌افزار دیزاین‌بیلدر مدل‌سازی شده و خروجی‌های آن با مقادیر واقعی مصرف ساختمان اعتبارسنجی شده است. سپس با استفاده از برق، گرمایش و سرمایش مورد نیاز برای ساعات مختلف هر ماه، طراحی ریزشبکه در سناریوهای مختلف «متصل به شبکه»، «منفصل از شبکه»، «نرخ بازار جهانی» و «نرخ بازار ایران» برای هر دو حالت «وضعیت موجود» و «وضعیت بهینه‌سازی‌شده» با نرم‌افزار هومر پرو انجام شده است. به‌منظور دستیابی به ترکیب بهینه اجزای ریزشبکه و تعادل هم‌زمان میان هزینه کل و میزان انتشار دی‌اکسیدکربن، الگوریتم بهینه‌سازی ازدحام ذرات چندهدفه توسعه یافته است.

نتایج نشان می دهد که سناریویی که به‌صورت متصل به شبکه، در ایران و پس از اعمال راهکارهای بهینه‌سازی روی ساختمان مورد مطالعه، با درآمد 18/2 میلیون‌ دلاری حاصل از فروش برق به شبکه و انتشار دی‌اکسیدکربن به مقدار 293640 کیلوگرم در سال، بهترین سناریو برای پیاده‌سازی ‌است. از طرفی سناریویی که دقیقا با همین شرایط و تنها تفاوت آن در وجود ساختمان در خارج از ایران با استانداردهای آلایندگی جهانی است، با مقدار انتشار دی‌اکسیدکربن 251656 کیلوگرم در سال، 14درصد کاهش انتشار آلاینده دارد، اما با هزینه 88/1 میلیون‌دلاری از نظر اقتصادی مقرون‌به‌صرفه نیست. تنها سناریوهایی که سبب درآمدزایی هستند، سناریوهای متصل به شبکه هستند.

کلیدواژه‌ها

ریزشبکه

سیستم تولید هم‌زمان برق و حرارت و برودت

فتوولتائیک

بهینه‌سازی چندهدفه

الگوریتم بهینه‌سازی ازدحام ذرات چندهدفه

موضوعات