شبیه‌سازی نیروگاه ترکیبی خورشیدی- بادی متصل به شبکه به منظور کاهش گاز دی اکسید کربن و اثرات مخرب زیست محیطی گاز‌های گلخانه‌ای در مدار‌ 30 درجه شمالی

مقدمه:انرژی تجدیدپذیر یکی از مولفه‌های حیاتی در کاهش انتشار کربن و کاهش تغییرات آب و هوایی است. استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی، بادی، آبی، زیستی و زمین‌گرمایی، انرژی را بدون اثرات گرمایشی فراهم می‌کند. در این پژوهش میزان بهره‌وری نیروگاه ترکیبی بر روی مدار 30 درجه شمالی، با شبیه‌سازی تولید انرژی در قالب سه طرح تولید توان به میزان 7 مگاوات ساعت نامی از نیروگاه ترکیبی خورشیدی – بادی در چهار شهر قاهره، هیوستن، چونگ کینگ، شیراز واقع بر مدار 30 درجه شمالی و با کمک نرم‌افزار‌های پی‌وی‌سیست، سم و ترنسیس مورد بررسی قرار گرفت.مواد و روش ها: با شبیه‌سازی و آنالیز سه طرح پیشنهادی ذیل در هر شهر و مقایسه آن‌ها، می‌توان به کارآمدترین محدوده نسبت توزیع توان نیروگاه ترکیبی خورشیدی–بادی رسید. طرح اول) 25% توان کل نیروگاه از انرژی خورشیدی و 75% توان کل نیروگاه از انرژی باد است. طرح‌دوم) 50% توان کل نیروگاه از انرژی خورشیدی و 50% توان کل نیروگاه از انرژی باد است. طرح‌سوم) 75% توان کل نیروگاه از انرژی خورشیدی و 25% توان کل نیروگاه از انرژی باد است. با بررسی میزان انرژی سالانه تزریق شده به شبکه میزان و تاثیر استفاده از منابع تجدید‌پذیر در کاهش تولید گاز کربن بررسی و محاسبه می‌گردد.نتایج و بحث: نیروگاه ترکیبی علاوه بر تامین انرژی، منجر به افزایش ضریب اطمینان و حفظ منابع غیر تجدیدپذیر و کاهش گاز‌های گلخانه‌ای خواهد گردید. هر سه نرم‌افزار قابلیت مناسبی در شبیه‌سازی و آنالیز نیروگاه ترکیبی داشتند و نتایج همخوانی مناسبی دارند.نتیجه گیری:طرح اولیه صورت تقریبی 30% بیشتر از طرح دوم و 85% بیشتر از طرح سوم بازدهی تولید انرژی دارد. شیراز با تولید 48466 مگاوات در سال کاهش انتشار دی‌اکسید کربن به میزان 23651.408 تن، قاهره با تولید 45799 مگاوات در سال کاهش انتشار دی‌اکسید کربن به میزان 25189.45 تن، هیوستن با تولید 40979 مگاوات در سال کاهش انتشار دی‌اکسید کربن به میزان 15203.209 تن را دارا می‌باشد.

design and simulation of grid-connected hybrid solar-wind power plants to reduce carbon gas emissions in the 30th parallel north

renewable energy is one of the vital components in reducing carbon emissions and mitigating climate change. the use of renewable energy sources such as solar, wind, hydro, biomass, and geothermal provides energy without greenhouse gas effects on the planet. this study examines the efficiency solar-wind hybrid power plant on the 30th parallel north was studied by simulating energy production in the form of three power generation designs with a nominal capacity of 7 mwh from the solar-wind hybrid power plant in four cities of cairo, houston, chongqing, and shiraz. the study was conducted using pvsyst, sam, and transys software.by simulating and analyzing the following three proposed plans in each city and comparing them, it is possible to reach the most efficient range of the power distribution ratio of the combined solar-wind power plant. first plan) 25% of the total power of the power plant is from solar energy and 75% of the total power of the power plant is from wind energy. second plan) 50% of the total power of the power plant is from solar energy and 50% of the total power of the power plant is from wind energy. third plan) 75% of the total power of the power plant is from solar energy and 25% of the total power of the power plant is from wind energy. by examining the amount of annual energy injected into the network, the amount and effect of using renewable resources in reducing carbon gas production is analyzed and calculated.in addition to providing energy, the combined power plant will increase the reliability factor and preserve non-renewable resources and reduce greenhouse gases. all three software can be used in power plant simulation and analysis and the results are in good agreement. the first design is approximately 30% more efficient than the second design and 85% more than the third design. shiraz with the production of 48466 megawatts per year reduced carbon dioxide emissions by 23651.408 tons, in cairo with the production of 45799 megawatts per year the carbon dioxide emissions decreased by 25189.45 tons, houston with the production of 40979 megawatts per year reduced the carbon dioxide emissions by 15203.209 tons.