طراحی اقتصادی نیروگاه هیبرید بادی- خورشیدی مبتنی بر سیستم ذخیره ساز انرژی با در نظر گرفتن ضریب قطع معادل

یکی از راهکارها جهت افزایش بازدهی اقتصادی نیروگاه‌های تجدیدپذیر استفاده از طرح‌های هیبرید می‌باشد. خورشید و باد دو منبع عمدۀ انرژی‌های تجدیدپذیر می‌باشند که در آینده بخش بزرگی از تولید انرژی را به خود اختصاص می‌دهند. انرژی تامین شده از این منابع غیر قابل پیش‌بینی بوده و در نتیجه برای بالا بردن قابلیت اطمینان و دسترسی بار، باید ظرفیت این نیروگاه ها و سیستم ذخیره‌ساز آنها بسیار بیشتر از مقدار تقاضای بار در نظر گرفته شود. در این مقاله یک سیستم هیبرید شامل توربین‌های بادی، آرایه‌های خورشیدی و پیل سوختی برای دو سناریو (الگو بار تابستانی و زمستانی) به گونه‌ای طراحی شده است که ضمن کمینه‌کردن هزینه‌های 20 سالۀ سیستم (هزینه‌های سرمایه‌گذاری اولیه، بهره‌برداری و نگهداری و همچنین هزینه از دست رفتن بار)، قید ضریب قطع معادل سیستم در کنار سایر قیود سیستم تامین شود. از این رو داده‌های تابش خورشید و سرعت وزش باد مربوط به منطقه‌ای از کشور ایران (استان کرمان) در کنار الگوی بار درنظر گرفته شده و همچنین احتمال خروج اضطراری سه جزء عمدۀ سیستم یعنی توربین‌های بادی، آرایه‌های خورشیدی و مبدل ac/dc در نظر گرفته شده است. برای بهینه‌سازی و اعتبار سنجی از الگوریتم جستجوی کلاغ و الگوریتم pso استفاده شده است. نتایج به‌دست آمده نشان می‌دهند اندازه‌یابی بهینۀ سیستم‌های تولید انرژی مبتنی بر منابع تجدیدپذیر، در کنار بهبود فنآوری تولید، اصلی‌ترین راهکار کاهش هزینه‌های این نوع سیستم‌ها می‌باشند.

economic design of a hybrid wind-solar power plant based on the energy storage system with consideration of the equivalent loss factor

a hybrid plan is one of the solutions to increase the economic efficiency of renewable power plants. photovoltaic and wind energy are the two major sources of renewable energy that will account for a large part of energy production in the future. the energy supplied from these sources is unpredictable, and as a result, to increase the reliability and availability of the load, the capacity of these power plants and their storage system should be considered much higher than demand. in this article, a hybrid system including wind turbines, solar arrays, and fuel cells for two scenarios, summer and winter load patterns, were designed. this proposed system minimizes the 20-year costs including initial investment, operation, and maintenance, as well as the cost of load losses. the equivalent loss factor of the system should be provided along with other constraints. therefore, the solar radiation and wind speed data related to a region of iran (kerman province) were considered in addition to the load pattern. the possibility of an emergency exit of three main components of the system, wind turbines, solar arrays, and ac/dc converter, was also considered, and the crow search algorithm and pso algorithm were used for optimization and validation. the results showed that the optimal sizing of energy production systems based on renewable resources in addition to the improvement of production technology are the main solutions for reducing the costs of these systems.