مدیریت بار شبکه با طراحی بهینه یک هاب انرژی در حضور انرژی باد و فتوولتائیک و بارهای پاسخگو با استفاده از الگوریتم‌های هوشمند

چکیده: سیستم‌های انرژی چند حاملی دارای انعطاف‌پذیری سیستماتیک برای مدیریت انرژی و بار می‌باشد. ادغام انواع مختلف انرژی تحت عنوان هاب انرژی در زیرساخت‌های چندگانه انرژی از جمله برق، گاز طبیعی و حرارت به‌صورت یکپارچه موجب تامین دیماند با هزینه پایین‌تر می‌شود. هاب انرژی فرصت بزرگی را برای بهره‌برداران سیستم‌های انرژی برای رسیدن به سیستمی با بازده بالاتر و عملکرد بهتر به وجود می‌آورد. سودآوری هاب‌های انرژی در حضور عدم قطعیت‌های مختلفی که با حضور انواع حامل‌های انرژی شدت بیشتری نیز می‌یابد از مسائل مورد توجه در این حوزه است. عملکرد کلی سیستم قدرت بستگی به عملکرد بهینه هرکدام از اجزای هاب انرژی دارد. یکی از مهم‌ترین این اجزاء، تولید هم‌زمان برق و گرما (chp) است. این مقاله به چگونگی بهره‌برداری بهینه از یک هاب انرژی در یک مجتمع صنعتی بر اساس داده‌های میدانی جمع‌آوری‌شده پرداخته و یک هاب انرژی شامل بارهای الکتریکی، گرمایش و سرمایش با در نظر گرفتن قیمت‌های بازار برق و منابع تجدیدپذیر بادی و فتوولتائیک و بارهای پاسخگو با الگوریتم هوشمند بهینه‌سازی شده است و به مقایسه هزینه کل انرژی در حضور و عدم حضور بارهای الکتریکی پاسخگو پرداخته است. طبق نتایج شبیه‌سازی، حضور بار پاسخگو در کنار هاب انرژی، باعث کاهش قابل توجه هزینه اقتصادی سالیانه می‌گردد.

Network load management by optimal designing of an energy hub in presence of wind and photovoltaic energies and responsible loads using an intelligent algorithm

Multicarrier energy systems have systematic flexibility for energy and load management. The integration of different types of energy under the concept of energy hub in multiple energy infrastructures such as electricity, natural gas, and heat in an integrated way results in the supply of load demand at a lower cost. The energy hub creates a great opportunity for energy system operators to achieve a system with higher efficiency and better performance. The profitability of energy hubs in the presence of various uncertainties, which are intensified by the presence of different types of energy carriers, is one of the issues in this field. The optimal performance of the power system depends on the optimal performance of each energy hub component. One of the most important components is combined heat and power (CHP) generation. This paper deals with the optimal operation of an energy hub in an industrial complex based on collected field data, including electrical loads and heating and cooling demands, considering electricity market prices and renewable energies such as wind and photovoltaic, as well as intelligent algorithms for responsive loads. According to the simulation results, comparing the total cost of energy in the presence and absence of responsive loads, the presence of a responsive load next to the energy hub significantly reduces the annual economic cost.