سياست‌هاي انرژي و بررسي جامع اثرات آن‌ها به‌دنبال تعيين طرح بهينه توسعه توأم ظرفيت واحدهاي تجديدپذير و متعارف

Energy Policies and Comprehensive Evaluation of Their Impacts on Determining the Optimal Amalgamated Expansion Strategy of Renewable and Conventional Units Capacity

در اين مقاله، ضمن معرفي سياست‌هايي كه امروزه در كشورهاي مختلف، به‌منظور كاهش آلاينده‌هاي انتشار يافته از بخش توليد و نيز ترويج واحدهاي تجديدپذير به تصويب و اجرا رسيده‌اند، به ارزيابي اثرات برخي از آن‌ها بر مسائل اقتصادي و زيست‌محيطي، درچهارچوب برنامه‌ريزي توسعه توليد پرداخته مي‌شود. در اين راستا، ابتدا با تركيب رايج‌ترين اين سياست‌ها با مدل برنامه‌ريزي توسعه توليد، مدلي جامع تحت عنوان IRCGEP همراه با قيود لازم براي شبيه‌سازي سياست‌هاي انرژي، ارائه مي‌گردد؛ مدل مزبور، طي سناريوهاي متعدد از ديد يك شركت توليدي، در قالب يك مسئله غيرخطي آميخته با اعداد صحيح، با استفاده از نرم‌افزار بهينه‌سازي GAMS حل مي‌شود. سپس، با توجه طرح‌هاي بهينه توسعه، اثر سياست‌هاي در نظر گرفته‌ شده بر مؤلفه‌هايي چون مازاد رفاه مصرف‌كنندگان انرژي الكتريكي، خسارت‌هاي زيست‌محيطي، و نيز سود شركت توليدي ارزيابي مي‌گردد. در اين ميان، شاخصي مناسب تحت عنوان شاخص قيمت مجازي نيز براي محاسبه مازاد رفاه مصرف‌كننده متأثر از بار مالي برخي از سياست‌ها، ارائه مي‌شود؛ ضمن آن‌كه تخمين خسارت‌هاي زيست‌محيطي با به‌كارگيري شاخص هزينه اجتماعي كربن صورت مي‌گيرد. نتايج حاصله علاوه بر تأثير مثبت سياست‌هاي انرژي بر ترويج منابع تجديدپذير و كاهش انتشار آلاينده‌هاي بخش توليد، مبيّن كارآمدترين سياست در ميان سياست‌هاي مورد بررسي، از ديدگاه اقتصادي – زيست‌محيطي نيز است.

In this paper, the impacts of energy policies on environmental and economic issues are investigated in the context of generation expansion planning (GEP) problem. Furthermore, detailed explanations on how these policies work is elaborated. For this purpose, first, by incorporating some of the most popular energy policies into the GEP problem, a comprehensive model is proposed. Named Integrated Renewable-Conventional Generation Expansion Planning (IRCGEP), the model is based on a suitably modified objective function and additional constraints. The IRCGEP model is formulated as a mixed integer non-linear programming problem and solved in several scenarios using GAMS optimization package from a generation company point of viewed. Then, regarding the obtained optimized expansion strategies, the effects of the policies on the generation company’s profit, electricity consumers surplus, and environmental damages cost is examined. In this framework, to analyze the consumer surplus affected by financial burden of the policies, an appropriate price criterion, the so called “virtual price”, is also proposed. Analyzing the cost of environmental damages derived from power sector emission is accomplished by the estimated social cost of carbon. Obtained results reveal that the energy policies have positive impacts on renewable energy promotion as well as emission mitigation. In addition, among considered policies, the most effective policy is introduced from an economic-environmental perspective.