ديدگاهي جديد در طراحي و بهينه سازي سيستم هاي تجديدپذير توليد انرژي الكتريكي: ارزيابي معيارهاي تطابق توليد و مصرف توان همراه با بررسي قابليت اطمينان سيستم

A New Perspective in Design and Optimization of Hybrid Renewable Energy Systems: Consideration of Supply/Demand Match Evaluation Criteria together with the reliability of the system

انرژي در دنياي امروز يكي از حياتي ترين الزامات توسعه جوامع محسوب مي شود. در دهه اخير توجه كشورها به منابع تجديدپذير انرژي افزايش يافته است. علي رغم مزيت هاي آشكار، وابستگي به تغييرات آب و هوايي، يكي از اساسي ترين مشكلات پيش روي توسعه اين منابع مي باشد. كنترل و طراحي بهينه اين سيستم ها از موضوعات مهم در سيستم هاي قدرت است. در اين مقاله، روشي جديد براي تعيين تعداد بهينه واحدهاي موجود در سيستم تركيبي توربين باد و سلول هاي فتوولتاييك، با هدف حداكثر كردن نرخ تطابق بازه هاي توليد و مصرف توان در حداقل هزينه اقتصادي، ارايه شده است. اين مهم با در نظر گرفتن سه هدف ضريب غير يكنواختي (IC)، ضريب همبستگي (CC) و هزينه ساليانه سيستم (ACS) انجام گرفته است. همچنين قابليت اطمينان سيستم با استفاده از روش احتمال هدر رفت توان (LPSP) بررسي شده است. از داده هاي آب و هوايي و تقاضاي بار براي روستايي در جنوب شرقي ايران، به عنوان يك مطالعه موردي استفاده شده است. الگوريتم كنترلي طراحي شده، راه اندازي ژنراتور ديزل و يا استفاده از باتري را در زمان هاي كمبود توان كنترل مي كند. اينچنين مطالعاتي قبل از راه اندازي عملي پروژه، علاوه بر افزايش قابليت اطمينان و ايمني سيستم، سبب صرفه جويي اقتصادي نيز مي شود.

Energy is one of the most important requirements in development of societies. In the last decade, widespread attention has been paid to renewable energies. Despite the obvious advantages of renewable energy resources, their dependence on climate change is one of the most fundamental problems facing to the development of them. Optimal design of hybrid renewable energy systems is a major issue in power systems. In this paper, a new unit sizing method is considered for stand-alone hybrid renewable energy systems in order to maximize the electricity match rate between demand and supply intervals in lowest cost. This work is undertaken with triple objective function: inequality coefficient (IC), correlation coefficient (CC), and annualized cost of system (ACS). The reliability of the system is investigated by using the Loss of Power Supply Probability (LPSP) function. Weather data and load demand are collected from a small village in southeastern Iran, as a case study. A suitable control algorithm has been designed for the system which can decide to start the diesel generator or use the battery power when the total output power from the system cannot meet the load demand. The results of this study are valuable for implementation of future hybrid renewable energy system in any location; making best use of resources and maximum economic efficiency.