طراحی و تعیین استراتژی بهره برداری بهینه از سیستم ترکیبی میکروتوربین-فتوولتائیک با در نظر گرفتن هزینه، آلاینده های زیست محیطی و بکارگیری الگوریتم pso

در این مطالعه یک سیستم ترکیبی متشکل از سیستم میکروتوربین، فتوولتاییک و مبدل ac/dc جهت تامین انرژی الکتریکی و حرارتی ساختمان ها طراحی شده است. جهت دستیابی به حداقل هزینه ها تابع هدف شامل هزینه های سرمایه گزاری سیستم ترکیبی، هزینه آلاینده های زیست محیطی، هزینه های پیک زدایی، هزینه های خرید و فروش انرژی الکتریکی از شبکه سراسری می باشد. برای رسیدن به طرح بهینه با توجه به گستردگی متغیرها و بزرگی تابع هدف، استفاده از الگوریتم های هوشمند موثر به نظر می رسد. الگوریتم اجتماع ذرات (pso)، چه از نظر سادگی و چه از نظر قدرت محاسباتی، یکی از قوی ترین الگوریتم های عددی برای حل معادلات بهینه سازی، محسوب می گردد. اهدف این مطالعه را می توان در چهار قسمت خلاصه کرد: قسمت اول بکارگیری سیستم های ترکیبی میکروتوربین- فتوولتاییک بعنوان فناوری های جدید تولید پراکنده، دوم تعریف تابع هدف و یافتن جواب بهینه با استفاده از الگوریتم اجتماع ذرات، سوم در نظر گرفتن هزینه های آلاینده زیست محیطی، هزینه دیماند و هزینه پیک زدایی شبکه جهت رسیدن به بهره برداری بهتر، چهارم پیاده سازی شرایط واقعی تعرفه ها برای ساختمان های مختلف توسط نرم افزار پیشنهادی. سیستم ترکیبی در این مطالعه، شامل 100 متغییر می باشد که مربوط به تعیین ظرفیت های بهینه میکروتوربین، فتوولتاییک، اینورتر و زاویه نصب صفحات فتوولتاییک، همچنین نحوه بهره برداری بهینه بصورت 24 ساعته برای هر فصل می باشد. برای بهینه سازی سیستم نرم افزاری تحت محیط برنامه نویسی matlab آماده شده است. نرم افزار پیشنهاد شده به صورت موفقیت آمیزی بر روی سناریو های مختلف با توجه به تعرفه های متفاوت و در نظر گرفتن هزینه های دیماند و پیک زدایی اعمال شده است. در پایان نتایج حاصله برای بیمارستانی با پیک بار الکتریکی kw340 و بار حرارتی kw870، نشان می دهد که در حالتی که تعرفه های انرژی واقعی و تعرفه پیک زدایی(یارانه ای که دولت به ازای نصب هر کیلووات سیستم ترکیبی به بهره بردار می دهد) بالاتر از $/kw 1000 باشد، در طول عمر پروژه سالیانه معادل 64361 دلار سود آوری دارد، همچنین ظرفیت های بهینه میکروتوربین، اینورتر جهت نصب به ترتیب kw 349، kw 315 انتخاب شده است.