توسعه مدل شبيه‌سازي توليد انرژي برق‌آبي مخزن با رويكردي جديد

Development of Reservoir Hydropower Generation Modelling by a New Approach

امروزه توجه به طرح‌هاي توسعه برق‌آبي با توجه به ضرورت دستيابي به منابع انرژي ‌پاك از اهميت ويژه‌اي در جهان برخوردار است. نيروگاه‌هاي برق‌آبي يك پتانسيل بزرگ جهاني توليد برق مي‌باشند كه مشكلات زيست محيطي بسيار كمتري به همراه دارند. انرژي برق‌آبي در حدود 19% از كل انرژي الكتريكي توليدي جهان را در سال 2003 پوشش ‌داده كه اين نسبت به سرعت در حال گسترش است. موضوع ميزان انرژي توليدي در فصول مختلف سال يا ساعات مختلف شبانه‌ روز از مهم‌ترين موضوعات قابل بررسي در نيروگاه‌هاي آبي است. به‌ عبارت ديگر تعيين ظرفيت نصب (دبي طراحي)، از عوامل مهم در طراحي نيروگاه به‌ شمار مي‌آيد. بر اين ‌اساس در اين تحقيق يك الگوريتم توسعه‌يافته شبيه‌سازي توليد انرژي برق‌آبي به كمك نرم‌افزار MATLAB توسعه داده شده است. اين مدل توسعه‌ يافته جهت مدل‌سازي برق‌آبي سيستم حوضه آبريز سد ابوالعباس كه در محدوده جنوب غربي كشور در استان خوزستان واقع شده است، به كار برده شده است. در اين شرايط شبيه‌سازي توليد انرژي سد مذكور براي ظرفيت نصب‌هاي نيروگاهي مختلف انجام شد و نهاًيتا با اعمال شاخص‌ اطمينان‌پذيري 90 درصد، ظرفيت نصب نيروگاه برابر 7/2 مگاوات تعيين گرديد. در اين ظرفيت نصب، انرژي اوليه و مازاد در اغلب ماه‌ها اتفاق افتاده است. همچنين در 33 درصد مواقع كه مخزن در حداكثر تراز خود قرار دارد انرژي اضافي توليد شده است. هم‌چنين ميزان انرژي اوليه و متوسط انرژي مازاد سرريزي به ترتيب برابر 8/20 و 2/13 گيگاوات ساعت در سال به صورت 24 ساعته تعيين شد. اين الگوريتم و مدل توسعه‌ يافته قابليت به كارگيري در هر مخزني را دارد.

By increasing of population rate in the world, the energy demand is increasing simultaneously. Nowadays, regarding to hydropower developing plans for achieving to clean energy sources has particular importance in the world. Hydropower plants are the one of the biggest world potential in energy generation having the minimum environmental problems [1]. Reservoir operation is one of the most important issues in the various problems of water resources. A reservoir operation policy is consist of rules which are determined the amount of water allocated or released from a reservoir [2]. Integrated water resources management is more considered to operate reservoirs in the water basin rather than past. It considers the hydropower demand as an independent water user with other water demands to reservoirs operation policy [3]. The subject matter of energy generation is the most important issue on hydropower plants in the seasons of a year or in the hours of daylight. In the other words, determination of installed capacity and designed discharge are the important factors in designing of hydropower plants. In case, a new developed algorithm of hydropower energy generation simulation is introduced by Matlab software in this study. This developed model is applied to simulate power generation of Abolabas reservoir system which is located in the west south of Iran, Khozestan province