در صنعت برق و مسئله تجدید ساختار در سیستمهای قدرت استفاده از انرژیهای نو مورد توجه قرار گرفته است. از طرف دیگر مسئله انتقال انرژی الكتریكی و مسایل مرتبط با آن باعث شده كه در برخی موارد تولید انرژی الكتریكی در محل مصرف آن صرفه اقتصادی بیشتری داشته و مورد توجه قرار گیرد. این موضوع در مواردی كه مصرف كنندگان در مناطق دور دست قرار دارند و امكان انتقال انرژی وجود نداشته یا صرفه اقتصادی ندارد اهمیت بیشتری پیدا می كند. جنبه دیگر این مسئله استفاده از انواع دیگر انرژی می باشد كه در كنار تولید انرژی الكتریكی تولید می شوند. یكی از مهمترین نوع این انرژیها گرماست كه می تواند بصورت مجزا برای مصارف دیگر از جمله مصارف خانگی استفاده گردد. بنابراین استفاده از انرژیهای تجدید شونده در محل مصرف و تولید انرژی الكتریكی بصورت تولید پراكنده با بهره گرفتن از انرژیهای نو بعنوان طرحی مناسب برای تولید انرژی الكتریكی مطرح شده است. اما در این طرح مشكلات زیادی نیز وجود دارد. مهمترین مسئله تامین انرژی كافی برای مصرف كنندگان می باشد. همان طور كه می دانیم الگوی انرژیهای تجدید پذیر كه مهمترین آنها انرژی باد و انرژی خورشیدی می باشند قابل پیش بینی نمی باشند و بنابراین نمی توان با تكیه بر این انرژیها بار الكتریكی را تامین نمود. یكی از بهترین گزینه ها برای تامین انرژی الكتریكی استفاده از سیستمهای تركیبی یا هایبرید است كه در آن از منابع مختلف انرژی و ذخیره كننده ها برای تامین انرژی الكتریكی استفاده می كنند. در این سیستمها معمولا از چندین منبع تولید انرژی الكتریكی استفاده می شود كه از جمله آنها می توان به تولید كنندگان انرژی با سوختهای فسیلی مانند دیزل ژنراتورها و میكروتوربینها، منابع تولید انرژی با بهره گرفتن از انرژیهای تجدید پذیر مانند توربینهای بادی و سلولهای خورشیدی و ذخیره كنندگان انرژی الكتریكی اشاره نمود.
فصل اول
كلیات
سیستمهای هایبرید می توانند انرژی الكتریكی را به نحو مطلوبی برای بارهای الكتریكی تامین نموده و از انرژیهای پاك و قابل دسترس و ارزان جهت تولید انرژی الكتریكی استفاده نمایند. اما این سیستمها دارای معایبی نیز هستند كه در ذیل بدانها اشاره می شود:
– سیستمهای هایبرید معمولا از منابع تولید انرژی الكتریكی با بهره گرفتن از سوختهای فسیلی استفاده می كنند كه این مسئله باعث تولید گازهای آلوده كننده محیط زیست از جمله دی اكسید كربن می شود. بنابراین مسئله ایجاد آلودگی در این سیستمها از اهمیت ویژه ای برخوردار است.
– علیرغم پیشرفت تكنولوژی و ارزانتر شدن واحدهای مبدل انرژی الكتریكی و همچنین واحدهای تولید انرژی الكتریكی با بهره گرفتن از انرژیهای تجدید پذیر، هزینه ساخت سیستمهای هایبرید به دلیل وجود این تجهیزات بسیار بالا می باشد و به همین دلیل هزینه برق تولیدی آنها نیز نسبت به هزینه برق در شبكه های الكتریكی معمول بیشتر می باشد. بنابراین توجه به مسئله هزینه انرژی الكتریكی بسیار مهم می باشد.
– مسایل فنی دیگری نیز در این سیستمها مطرح است كه از آن جمله می توان به مسایل حفاظت، قابلیت اطمینان، تنظیم ولتاژ، پایداری و… اشاره نمود.
با توجه به مسایل ذكر شده، برنامه ریزی واحدهای تولید انرژی الكتریكی در این سیستمها متفاوت با برنامه ریزی در سیستمهای قدیمی تولید انرژی الكتریكی می باشد. استفاده از منابع تولید انرژی با بازدهی بالاتر، توجه به مسایل زیست محیطی و پارامترهای دیگر از قبیل عدم قطعیت در افزایش یا كاهش تقاضای انرژی در آینده، دسترس پذیری منابع انرژی و شرایط اقتصادی از جمله مواردی است كه نحوه برنامه ریزی را تحت تاثیر قرار می دهد. با توجه به اینكه یكی از مهمترین دلالیل استفاده از سیستمهای هایبرید در تولید انرژی الكتریكی كاهش آلودگی تولید انرژی الكتریكی و استفاده بیشتر از انرژیهای تجدید پذیر بعنوان انرژیهای پاك می باشد میزان آلودگی تولید شده در این سیستمها یكی از مهمترین فاكتورهایی است كه باید در برنامه ریزی این واحدها مورد توجه قرار گیرد. مسئله دیگر مسئله هزینه انرژی الكتریكی در این سیستمها است كه بدلیل استفاده از واحدهای گرانقیمت، نسبت به هزینه انرژی الكتریكی در سیستمهای قدیمی افزایش چشم گیری دارد. بنابراین صرف بدست آوردن طرحی كه حداقل هزینه را با توجه به محدودیت های خاص فنی مد نظر قرار دهد كافی بنظر نمی رسد و جنبه های دیگری از جمله آلودگی و اثرات زیست محیطی نیز باید بعنوان هدف در برنامه ریزی در نظر گرفته شود. علاوه بر این، تاثیر پارامترهای نامشخص دیگر نیز باید در روند برنامه ریزی درنظر گرفته شود زیرا تغییرات این پارامترها ممكن است فرایند برنامه ریزی را تغییر داده و تاثیر زیادی بر روی طرح انتخاب شده داشته باشد لذا طرح انتخاب شده باید نسبت به تغییرات پارامترهای محیطی از ثبات خوبی برخوردار باشد. بطور كلی روند زیر در برنامه ریزی سیستمهای هایبرید بكار گرفته میشود:
– بدست آوردن منابع با تكنولوژی های مختلف جهت تولید انرژی الكتریكی
– برآورده ساختن اهداف سیستم كه شامل كاهش همزمان هزینه و اثرات محیطی است
– پیش بینی شرایط< br />آینده
– بررسی اثر پارامترهای نامشخص بر روی تصمیم گیری نهایی
با توجه به دو مسئله مهم آلودگی و هزینه انرژی الكتریكی، هدف در برنامه ریزی این واحدها علاوه بر هزینه تولید انرژی الكتریكی مسئله آلودگی تولید شده ناشی از تولید انرژی الكتریكی نیز می باشد. بر این اساس روش های مختلفی برای برنامه ریزی و تامین این دو هدف وجود دارند. یكی از روش های ارائه شده در این زمینه، روش تصمیم گیری چند معیاره است كه نه تنها نوعی بهینه سازی در سیستم م یباشد بلكه برمبنای اهداف تعیین شده، گزینه هایی را برای سیستم ارائه می دهد كه با توجه به شرائط نامطمئن حاكم بر فضای برنامه ریزی و با توجه به شاخص های مختلف، گزینه های بهینه را بدست میدهد.
