هدف اصلی این تحقیق شبیه سازی لحظه ای-ساعتی و تعیین سناریوی بهینه تولید همزمان برق فسیلی، تجدیدپذیر و هسته ای با تاکید بر تعامل میان جنبه های اقتصادی-رفاهی، زیست-محیطی و تجاری در شبکه تولید شرکت برق منطقه ای خراسان است. آنالیز آینده نگر سیستم تولید و تحلیل قیمتی سناریوی بهینه جامع نیز، از اهداف فرعی این پژوهش به شمار می روند. برای شبیه سازی سیستم تولید از روش برنامه ریزی آنالیزی استفاده شده است. نتایج محاسبات پژوهش نشان می دهد که ورود حجم بالای برق تجدیدپذیر در سناریوهای ورود پتانسیل های 60 تا 100 درصد باعث می شود که در برنامه ریزی آنالیزی این میزان تولید تجدیدپذیر، ماهیت نوسانی تولید، تحت تاثیر حجم بالای آن قرار گیرد و امکان جانشین پذیری برق تجدیدپذیر با برق فسیلی و در نتیجه کاهش 4296 هزارتنی انتشار آلاینده فراهم شود. بالاترین نمره در میان سناریوهای پژوهش را «پوشش 10 درصدی تقاضا با برق هسته ای» و «ورود 80 درصد پتانسیل برق تجدیدپذیر» به خود اختصاص می دهد و ورود این میزان توان تجدیدپذیر، قیمت تمام شده را به طور متوسط تا 9 برابر افزایش می دهد. بر اساس نتایج ذخیره سازی برق در واحد caes نیز، بکارگیری استراتژی پیش رویدادی کاربردی ، به طور متوسط 93 درصد خالص درآمد استراتژی بهینه تئوریک سیستم caes را برای واحد ذخیره ساز فراهم می-کند و می توان این واحد ذخیره ساز را به عنوان یک واحد سودده در مواقع black-start، مورد استفاده قرار داد. بر اساس چارچوب پیشنهادهای پژوهش نیز می توان از الگوی feed-in tariff ترجیحی-تبعیضی برای حمایت قیمتی، از ساختار فراسامانه هوشمند اندازه گیری و مدیریت انرژی برای هوشمندسازی تولید و حمایت فنی، از تدوین قوانین زیست محیطی برای حفاظت از تونل ها و ابنیه تاریخی فلات هامون در منطقه خواف و نشتیفان و از اصلاح و تکمیل قوانین بالادستی، میان دستی و پایین دستی برای حمایت های نهادی-حقوقی برای رسیدن به نقطه بهینه جامع در سیستم تولید هیبرید فسیلی-تجدیدپذیر-هسته ای استفاده نمود.