ارائه روشی نوین برای بهره برداری بهینه سیستم های چند حاملی انرژی با امکان تامین مستقیم تقاضای انرژی الکتریکی

هاب انرژی سیستمی با قابلیت انتقال، تبدیل و ذخیره سازی حامل های مختلف انرژی می باشد. در مفهوم هاب، بهره برداری همزمان از زیر ساخت های مختلف تولید و انتقال انرژی مانند شبکه های گاز و برق مورد مطالعه قرار می گیرد. یک سیستم چند حاملی انرژی، قادر به تامین مطمئن و اقتصادی مصارف الکتریکی و حرارتی مشترکین می باشد. در این مقاله، روشی نوین برای مدل سازی بهره برداری بهینه از یک سیستم تامین انرژی شامل یک هاب ارائه شده است. در مدل پیشنهادی فرض شده که تامین تقاضای انرژی الکتریکی، هم به صورت مستقیم (خارج از هاب) و هم به صورت غیر مستقیم (از طریق هاب) امکان پذیر است. تابع هدف پیشنهادی از منظر بهره بردار بوده و متغیرهای آن شامل میزان انرژی الکتریکی، گاز طبیعی و حرارت دریافتی از شبکه های بالادست و نیز انرژی الکتریکی که به صورت مستقیم و خارج از هاب تامین می شود، در هر ساعت بهره برداری می باشد. همچنین جریمه های مربوط به بار تامین نشده در هزینه های بهره برداری لحاظ گردیده است. تابع هدف پیشنهادی به همراه قیود مربوطه، تشکیل یک مسئله بهینه سازی غیر خطی را می دهد که به کمک نرم افزار MATLAB حل شده و نتایج تحلیل شده اند. شبیه سازی ها برای سه حالت مختلف دارای محدودیت های فصلی برای حامل های انرژی ورودی شامل یک روز سرد زمستانی و یک روز گرم تابستانی و یک روز عادی، انجام و نتایج با هم مقایسه شده است. نتایج شبیه سازی، کارایی مدل پیشنهادی در تعیین سطح بهینه تامین مستقیم تقاضای انرژی الکتریکی و همچنین تاثیر میزان دسترسی به حامل های انرژی در فصل های مختلف بر چگونگی بهره برداری را به خوبی نشان می دهد.

Keywords:

هاب انرژی , شبکه های یکپارچه انرژی , بهینه سازی هاب , سیستم چند حاملی انرژی