سامانۀ یکپارچۀ مدیریت انرژی الکتریکی کلبۀ سبز: آزمون فنی‌اقتصادی

ماهیت تناوب انرژی تمایل به استفاده از سامانه‌های ترکیبی را افزایش داده و کنترل بهینۀ این سامانه‌ها از نظر هزینه و قابلیت اطمینان با افزایش استفاده از سامانه‌های انرژی تجدیدپذیر ترکیبی، به‌ویژه در برق‌رسانی از راه دور، از اهمیت بالایی برخوردار شده است. در این پژوهش، مدیریت انرژی با استفاده از الگوریتم تصمیم‌گیری پویا و کنترل‌کنندۀ هوشمند انجام شده است. این سامانه به‌طور خودکار و پویا با تغییرات خروجی منبع خورشیدی و انرژی بادی و باتری‌ها تطبیق یافته و قادر به پاسخ‌گویی درخواست‌های بیرونی، مانند سیگنال‌های ولتاژ و محدودیت‌های سامانۀ قدرت یا درخواست‌های اپراتور است. نتایج نشان داد چنانچه نفوذ انرژی تجدیدپذیر 23.8% باشد، با میانگین مصرف سوخت فسیلی سالانه 407 لیتر، انرژی تولیدی سامانۀ تبدیل انرژی تجدیدپذیر ترکیبی معادل kwh/yr 1697 بوده و خالص ارزش فعلی برابر 553.68 دلار و نرخ بازگشت سرمایۀ داخلی برابر 21.49% با دورۀ بازگشت سرمایۀ 15.71 سال است. با افزایش نفوذ انرژی تجدیدپذیر به 54%، مصرف سوخت فسیلی، سالانه 253 لیتر شده و انرژی تولیدی معادل kwh/yr 1652 و نرخ بازگشت سرمایه برابر 19.5% با دورۀ بازگشت سرمایۀ 17.61 سال محاسبه می‌شود. مدیریت انرژی کلبۀ سبز با نفوذ 100% انرژی تجدیدپذیر، kwh/yr 1933 انرژی بدون انتشار آلاینده‌های زیست‌محیطی و خالص ارزش فعلی 372.09- دلار را همراه دارد. از دید سیاست‌گذاری انرژی، چنانچه تعرفۀ خرید برق تجدیدپذیر به بیش از 6/ 0دلار افزایش یابد، اجرای این روش اقتصادی خواهد باشد.

smart micro-grid electrical energy management: techno-economic assessment

the intermittent nature of energy has increased the tendency to use hybrid systems, and the optimal control of these systems in terms of cost and reliability has become very important with an increase in the use of hybrid renewable energy systems, especially in remote electrification. in this research, energy management has been done using dynamic decision-making algorithm and intelligent controller. the system automatically and dynamically adapts to changes in the output of the solar and wind power sources and batteries and is able to respond to external requests such as voltage signals, power system limitations, or operator’s requests. the results have showed that if the fraction of renewable energy is 23.8% with an average annual fossil fuel consumption of 407 liters, the production energy of the combined renewable energy conversion system will be equal to 1697 kwh/yr. accordingly, the net present value will be equal to 553.68 us dollars, and the domestic return rate will equal 21.49% with a return period of 15.71 years.