ترجمه مقاله طراحي بهينه تجاري سيستم انرژي بادي (فتوولتائيك) PV هيبريدي متصل به شبكه بدون ذخيره سازي انرژي براي يك بلوك جزيره ي ايستر

ترجمه مقاله طراحي بهينه تجاري سيستم انرژي بادي (فتوولتائيك) PV هيبريدي متصل به شبكه بدون ذخيره¬سازي انرژي براي يك بلوك جزيره¬ي ايستر

چكيده

در اين مقاله، روشي براي طراحي بهينه­ي تجارتHES متصل به شبكه كوچك (سيستم انرژي هيبريدي) متشكل از پانل­هاي فتوولتائيك و توربين­هاي بادي است (به منظور به حداقل رساندنLCCيِ (هزينه سيكل عمر) سيستم) كههمزمان سطح مشخصي از قابليت اطمينان سيستم را تضمين مي­كند. اين بر حسب LPSP (احتمال از دست دادنمنبع تغذيه) اندازه­گيري مي­شود، كه توسط شبيه­سازي محاسبه مي­شود. روش ارائه شده امكان تغذيه­ي توان بيش از حدِتوليدي توسط HESرا به شبكه برق شركت برق با قيمت فروش ثابت يا از طريق طرح اندازه­گيري خالصميسر مي­سازد. سيستم و روش طراحي ارائه شده روش جايگزين مناسبي براي تغذيه توان تنها از طريق شبكه برايمناطق دور افتاده/روستايي ارائه مي­دهد. به­عنوان مثال، يك مطالعه موردي شامل 15 خانه (1 بلوك) در شهر هانگا روآي جزيره­ي ايستر در شيلي ارائه مي­شود. نتايج نشان مي­دهند كه HES متصل-به شبكه براي اين بلوك بسيار مفيد است زيرا هزينه­هاي بلند مدت توليد برق و تغذيه را بكاهش داده و صورتهمزمان از مصرف انرژي پاك­­تر منابع انرژي تجديد پذير برخوردار بوده و به كاهش حجم بار تغذيه توان شبكه شركت برق كمك مي­كند.

وازگان كليدي

طرح بهينه­ي كسب و كار، سيستم انرژي مركب از PV (فتوولتائيك) و باد، هزينه سيكل عمر، HES متصل به شبكه (سيستم انرژي هيبريدي)، اندازهه­گيري خالص، جزيره­ي ايستر.

1. 1.      مقدمه

افزايش قيمت سوخت­هاي فسيلي، ذخاير محدود شده­ي آنها و نگراني مداوم در مورد گرم شدن كره زمين در طول 15 سال گذشته باعث افزايش تحقيقات به منظور يافتن جايگزين­هاي جديد منابع انرژي، به­ويژه در سطح مسكوني شده است. به­طور خاص، انرژي خورشيدي و بادي منابع خوبي براي جايگزيني تدريجي سوخت­هاي فسيلي هستند كه هم اكنون بطور گسترده در توليد توان الكتريكي استفاده مي­شوند. هر دو نوع انرژي بادي و خورشيدي بدون آلودگي هستند و در هر جاي جهان قابل دسترسي هستند [1،2]. با اين­حال، وجود آن­ها بصورت متناوب هست؛ بنابراين در سيستم­هاي توليد برق كه از يكي از دو منبع (فتوولتائيك) PV خورشيدي يا بادي استفاده مي­كنند، بايستي كمبودها و محدوديت­هائي كه در نتيجه­ي اين تناوب (بود و نبود) در ظرفيت تغذيه انرژي از ابن سيستم­ها بوجود مي­آيند مد نظر قرار داد. از اين­رو،لازم است اين سيستم­ها رااز نظر توليد توان الكتريكي و قابليت­هاي تغذيه­شان قوي­تر، انعطاف­پذيرتر، قابل كنترل­تر و قابل اعتمادتر كرد. يك راه­حل در ارتباط با اين نياز طراحي مناسب HES(سيستم انرژي هيبريدي) است [3، 4]، به­خصوص زماني كه بدون ذخيره­ساز انرژي به شبكه متصل مي­شود. در اينجا، شبكه به­عنوان منبع انرژي پشتيبان در نظر گرفته مي­شود كه از روي آن اگر RES (منابع انرژي تجديدپذير) پائين عمل مي­كند سيستم ممكن است انرژي را براي تغذيه­ي خانه­ها بكشد.

به همين ترتيب،برايدر نظر گرفتنزمان­هايي كه هر دو انرژي بادي وخورشيديتوليد مقدار كافي انرژي رابه منظور برآورده كردن تقاضاي توانتوسط هركدام به تنهايي يابا هم  ميسر نمي­سازد،روش جايگزينتركيبژنراتورهاي ديزليبه عنوان يك منبعپشتيباناست كه راه­حل خوبي برايجامعه (منطقه) است. درمورد خاص آناليز شده در اين مقاله،نيروگاهبرقمتشكل از 6 ژنراتور ديزلي بزرگ داراي مقدار نامي كافي براي كلجامعه است وهمچنينقيمت برقپرداختي توسطمصرف­كنندگانبسيار بالا است. بنابرايناين مقالهاستفاده از چنينسيستم­هايانرژي تجديد پذير را به­عنوانطرح­هايمقرون به صرفهوكارآمدDG (توليد پراكنده)مرتبط باEE (بهره وري انرژي) در نظر دارد كه ممكن استبه كاهش هزينه­هايمصرف انرژي، افزايشبازده كليسيستم مركبكمك كند و در عين حال انتشار گاز كربندراين منطقه را كاهش دهد.

به منظور استفاده­ي بهتر ومقرون به­صرفه ازمنابع انرژي تجديدپذير (RES) همانند انرژي خورشيدي و بادي، طراحي بهينه­يHESبسيار حائز اهميت است زيرا طراحي سيستم با اندازه­ي بزرگ ممكن است هزينه­هاي سرمايه­گذاري بالا و ساير معايب را بدنبال داشته باشد. در مقابل، طراحي سيستم با ابعاد خيلي كوچك احتمالا هزينه­هاي سرمايه­گذاري كمتري را به دنبال داشته باشد، اما احتمال بالايي درمحدوديت­هايعملياتي ودر نتيجه كمبودهاي بالقوه درمصرف انرژي وجود دارد كه مستلزم اين است كه ژنراتورهاي معمولي به منظور جبران نبودظرفيت نصب شده­ي اضافي HES كه قادر به تغذيه براي مقابله با اين كمبود باشند بيشتر كار كنند. بنابراين،طراحيبهينه­يسيستم ممكن استهزينه­هاي سرمايه­گذاري كمتري رابااستفاده­يمعقول،كارآمدتر منابع مختلف انرژي را كه ارزيابي مي­شوند تضمين كند [4، 5].