مدل‌سازی و بهینه‌سازی عملکرد شبه‌پایای یک نیروگاه خورشیدی مجهز به سیستم ذخیره‌سازی انرژی گرمایی

مطالعه حاضر به بهینهسازی عملکرد روزانه یک نیروگاه خورشیدی مجهز به سیستم ذخیره‌سازی گرما میپردازد. مدلسازی از طریق حل مجموعه معادلات غیرخطی حاکم صورت پذیرفته و از طریق مقایسه با تحقیقات پیشین اعتبارسنجی می‌شود. حداکثر مدت زمان تولید و حداکثر سود حاصله توابع هدف بهینهسازی را تشکیل میدهند که ابتدا بهصورت مجزا (دو مساله تکهدفه) و سپس بهصورت همزمان (یک مساله چندهدفه) در نظر گرفته میشوند. الگوریتم ژنتیک به عنوان ابزار بهینهسازی مورد استفاده قرار میگیرد. نتایج مربوط به تابع هدف اول (حداکثر زمان تولید) نشان دهنده افزایش 7 ساعته در مدت زمان تولید روزانه، در اثر بهکارگیری سیستم ذخیرهسازی گرما میباشد. این امر از طریق ذخیرهسازی انرژی در زمانهای با سطح بالای تابش خورشیدی و استفاده از انرژی ذخیره شده برای تولید الکتریسیته در زمانهای بدون تابش و یا با تابش ناکافی محقق شده است. نتایج مربوط به تابع هدف دوم (حداکثر سود حاصله) بیانگر افزایش 13.5% در سود حاصله، در اثر بهکارگیری سیستم ذخیرهسازی گرما میباشد. این بهبود، از طریق ذخیرهسازی انرژی گرمایی در زمان‏های با ارزش پایین‏ الکتریسیته و استفاده از آن برای حداکثر تولید در زمانهای با ارزش بالای الکتریسیته حاصل شده است. در نهایت، در بهینه سازی چندهدفه، با ایجاد یک توازن مناسب بین توابع هدف ذکر شده، به طور همزمان، افزایش 5 ساعته در زمان تولید و افزایش 8.1 % در سود، حاصل شده است.