بهینه یابی مدل چند دوره ای برنامه ریزی توسعه ظرفیت در صنعت برق با ملاحظه محدودیت انتشار دی اکسیدکربن

هدف از این مطالعه بررسی مدل بهینه­سازی چند دوره­ای برنامه­ریزی توسعه ظرفیت در صنعت برق با ملاحظه سناریوهای مختلف انتشار دی­اکسیدکربن می­باشد. در این مطالعه با استفاده از مدل برنامه­ریزی خطی پویای بین دوره­ای، توسعه ظرفیت نیروگاه­ها در نرم­افزار GAMS طراحی و مدل­سازی شده است. تابع هدف مدل شامل کمینه­سازی مجموع ارزش حال تنزیل شده هزینه­های سرمایه­گذاری، بهره­برداری و نگهداری، سوخت و هزینه های زیست­محیطی در افق ۳۰ ساله و با محدودیت­های تعادل عرضه و تقاضا، ضریب پوشش سیستم قدرت، حداکثر ظرفیت جدید نصب شده، پتانسیل منابع و پایداری شبکه بوده است. مدل پیشنهادی در قالب سناریوها و تحلیل حساسیت­های مختلفی ارزیابی شده است. نتایج مطالعه نشان داد که در سناریو پایه بدون ملاحظات زیست­محیطی، تنها ظرفیت نیروگاه­های فسیلی باید گسترش یابد. این در حالی است که در سناریو پایه با ملاحظات زیست­محیطی با کاهش همزمان هزینه­های تولید و هزینه زیست­محیطی، ظرفیت نیروگاه­های سیکل­ترکیبی، خورشیدی، اتمی و بادی به ترتیب گسترش یافته است. با در نظر گرفتن ملاحظات زیست­محیطی، سهم تولید نیروگاه­های بخاری و گازی در افق برنامه ریزی نسبت به سال پایه از ۷/۲۷ و ۷/۲۲ درصد به ۵/۹ و ۴ درصد کاهش یافته­ است، اما سهم تولید نیروگاه­های سیکل ترکیبی، اتمی، خورشیدی و بادی از ۸/۴۱، ۳/۲، ۱/۰ و ۱/۰ درصد به ۷/۷۲، ۵/۶، ۲ و ۳/۲ درصد افزایش پیدا کرده است. هزینه سرمایه­گذاری (توسعه ظرفیت) سناریوی پایه با ملاحظات زیست­محیطی نسبت به سناریو پایه با افزایش ۶۰ درصدی به ۱۸۳ میلیارد دلار در افق برنامه ریزی می­رسد و سناریو پایه با ملاحظات زیست­محیطی به صورت معنی­داری هزینه‎های توسعه ظرفیت را افزایش می دهد. همچنین در سناریو تداوم تحریم­ها که حداکثر ظرفیت سالانه نیروگاه­های تجدیدپذیر کاهش پیدا می­کند، اهداف زیست محیطی محقق نمی شود. در تحلیل حساسیت مدل، نتایج حاکی از آن است که در سه حالت کاهش هزینه سرمایه­گذاری، افزایش قیمت کربن و قیمت سوخت نیاز به سرمایه­گذاری در گسترش ظرفیت نیروگاه­های تجدیدپذیر می­باشد.

Keywords:

بهینه سازی , مدل برنامه ریزی خطی , صنعت برق , انتشار دی اکسیدکربن