بهینه سازی چندهدفه به منظور بهره برداری بهینه از منابع تجدیدپذیر انرژی در ساختمان با انرژی صفر

با کاهش منابع سوخت های فسیلی، بهره برداران سیستم های قدرت به سمت استفاده از منابع تجدیدپذیر انرژی تمایل و اشتیاق روز افزونی پیدا می کنند. از سوی دیگر، انرژی مصرف شده در ساختمان ها، حدود 40 درصد از کل انرژی مورد استفاده در جهان را شامل می گردد. از این رو، محققان همواره به دنبال ارائه راهکاری برای کاهش مصرف توان در ساختمان بوده اند. این امر موجب معرفی مفهوم ساختمان های با انرژی صفر شده است. ساختمان های با انرژی صفر به ساختمان هایی اطلاق می شود که در طول یک سال مصرف انرژی صفر یا مثبت داشته باشند. طرح ساخت خانه هایی با مصرف انرژی صفر بر پایه استفاده بخش خانگی از انرژی های تجدیدپذیر می باشد. در این مطالعه انرژی خورشیدی و انرژی بادی از میان منابع تجدیدپذیر موجود به منظور تأمین توان مورد نیاز در ساختمان مورد نظر انتخاب شده است. سطح توان خروجی منابع تجدیدپذیر غیرقطعی بوده و به دلیل ماهیت نوسانی سرعت باد و تشعشع خورشید مدام در حال تغییر است؛ بنابراین در این مطالعه در ابتدا روشی به کمک الگوریتم شبکه های عصبی به منظور پیش بینی توان خروجی منابع ارائه می گردد. برای اینکه بتوان یک ساختمان را به طور مستقل از شبکه مورد بهره برداری قرار داد، باید منابع تجدیدپذیر با ظرفیت کافی در دسترس باشند، و ذخیره ساز انرژی مانند باتری نیز به منظور پوشش بازه های زمانی که منابع تجدیدپذیر قادر به تولید توان نیستند، باید موجود باشد. از این رو در این مقاله با در نظر گرفتن هزینه و حداقل میزان قطعی بار به عنوان توابع هدف سیستم، برنامه ریزی تولید و مصرف توان در ساختمان ها بر مبنای منابع تولید پراکنده به صورت یک تابع چندگانه پیاده سازی شده و ظرفیت بهینه پنل های فتوولتاییک و توربین بادی تعیین خواهد شد. به منظور حل مسئله بهینه سازی از الگوریتم ژنتیک استفاده خواهد شد.

Keywords:

ساختمان انرژی صفر , الگوریتم ژنتیک , انرژی بادی , انرژی فتوولتاییک , ذخیره ساز انرژی