بهینه سازی هزینه تولید انرژی در یک سیستم مستقل تولید هیبرید فتوولتائیک، پیل سوختی و باتری

در این پژوهش یک سیستم ترکیبی تولید توان شامل منبع فتوولتائیک، پیل¬سوختی و ذخیره¬ساز باتری به¬صورت مستقل از شبکه مورد بررسی قرار گرفته و از نقطه¬نظر اقتصادی و هزینه تولید بهینه سازی می¬شود. توان منبع فتوولتائیک (ppv)، توان پیل¬سوختی (pfc)، زاویه استقرار پنل فتوولتائیک بر روی زمین (?)، ظرفیت باتری (qb)، حداکثر نقطه وضعیت شارژ باتری برای خاموش کردن پیل¬سوختی (socmax) و حداقل نقطه وضعیت شارژ باتری برای روشن کردن پیل¬سوختی (socmin)، شش متغیر سیستم هستند که مقادیر بهینه آن¬ها مشخص می¬شود. در واقع مقادیر و ظرفیت اسمی هر یک از متغیرهای سیستم به¬گونه¬ای تعیین می¬شود که ضمن تأمین بار، سیستم دارای کمترین هزینه است. همچنین با اعمال چهار نمودار مختلف بار با توان متوسط یکسان، اثر تغییر نمودار بار بر مقادیر بهینه و هزینه نهایی سیستم بررسی می¬شود. جهت بهینه سازی سیستم از دو روش مختلف استفاده شده است. روش اول تشکیل تابع هزینه به¬عنوان تابع هدف با استفاده از مدل ریاضی عناصر است که تابع هدف به¬وسیله الگوریتم ژنتیک مینیمم شده و مقادیر بهینه مشخص می¬شود. روش دوم، شبیه سازی سیستم و یافتن سیستم بهینه با استفاده از نرم افزار هومر است. نتایج در هر دو روش تأثیر متغیر های انتخاب¬شده و نمودار بار اعمالی بر هزینه نهایی تولید را اثبات می¬کند. نتایج بررسی اثر نمودار بار نیز نشان می¬دهد نموداری که دارای توزیع یکنواخت¬تری از نظر شکل نمودار در طول روز است به¬علت هماهنگی با منبع فتوولتائیک، هزینه کمتری را برای سیستم رقم می¬زند و باری که نمودار توان مصرفی آن با منبع تولید توان فتوولتائیک هماهنگ نباشد (بار چهارم) به¬مراتب هزینه بیشتری را به سیستم تحمیل خواهد کرد.