تحليل فني- اقتصادي سناريوي زيست محيطي سبد توليد هيبريد باد – خورشيد - فسيلي با تعديل ورود ذخيره ساز هواي فشرده به توربين هاي گازي؛ (مطالعه موردي: شركت برق منطقه اي خراسان)

Technical-Economic Analysis of Environmental Scenario of Hybrid Wind-Sun-Fossil Portfolio by Modification of Compressed Air Energy Storage (CAES) for Gas Turbines (Case Study: Khorasan Regional Electricity Co.)

در سناريوي زيست محيطي سبد توليد هيبريد باد-خورشيد- فسيلي، 100 درصد پتانسيل توليد برق تجديدپذير بادي و خورشيدي با قيد پايداري شبكه، در سيستم توليد مورد بهره برداري قرار مي گيرد تا سيستم توليد، كمترين انتشار آلاينده زيست-محيطي را به همراه داشته باشد. ضريب نفود بالاي برق تجديدپذير با ماهيت نوساني، ضرورت بكارگيري سيستم هاي ذخيره ساز به منظور ايجاد قابليت اطمينان و حفظ پايداري شبكه را ايجاد مي كند. در اين پژوهش با شبيه سازي سيستم توليد نيروگاه هاي محدوده شركت برق منطقه اي خراسان، تاثير ورود حداكثر پتانسيل توليد برق خورشيدي و بادي در كنار تعديل ورود ذخيره-ساز هواي فشرده (CAES) به توربين هاي گازي مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج نشان مي دهد كه سناريوي زيست محيطي سبد هيبريد،كاهش 4/28 ميليون تني انتشار آلاينده كربن دي اكسيد و افزايش 10 برابري هزينه تمام شده نسبت به مدل پايه (شرايط اوليه سيستم توليد) را به دنبال دارد كه لزوم حمايت مالي جدي و دخالت دولت در بومي سازي تكنولوژي براي كاهش هزينه تمام شده را گوشزد مي كند. علاوه بر اين بيشترين نرخ كاهش قيمت، كمترين نرخ رشد انتشار آلاينده زيست محيطي و بيشترين نرخ رشد درآمد خالص در ميان سناريوهاي افزايش ظرفيت سيستم CAES، مربوط به دامنه افزايش ظرفيت از 50 به 100 مگاوات است. از اين رو بر اساس هر سه معيار قيمتي، زيست محيطي و درآمدي، ظرفيت 100 مگاواتي، ظرفيت بهينه سيستم CAES خواهد بود و مي تواند نقطه شروع مناسبي براي راه اندازي اين سيستم باشد.

In the environmentally sensitive scenario we estimate the potential production of a hybrid wind-solar-fossil fuel system that uses 100 % of the wind and solar potential, while ensuring grid stability, in order to minimize environmental emissions. Maximising the use of renewable energies requires storage systems to deal with the fluctuating nature of such power production in order to ensure a reliable and stable grid. Our study finds that introducing the maximal extent of potential solar and wind power production, along with modification of Compressed Air Energy Storage (CAES) for gas turbines, reduces CO2 emissions by 4.28 million tons and increases the cost of production ten times over the current production structure of the Khorasan Ragional Electricity Co. It is thus clear that adoption of this environmentally optimal scenario requires substantial financial support of the government plus localization of renewable technology to reduce the cost of production. We also find that increasing the capacity of CAES from 50 to 100 MW produces the outcome with the highest reduction in prices, the lowest increase in environmental emissions and the highest rate of growth of net income. We thus find a CAES capacity of 100 MW to be the optimal starting point for moving towards an environmentally sensitive electricity production system.